Dérivée, variations et signe
La fonction logarithme népérien est la bijection réciproque de la fonction exponentielle, c'est une bijection de sur
. (Dans un repère orthonormal, les représentations graphiques des fonctions logarithme népérien et exponentielle sont donc symétriques par rapport à la droite d'équation :
.)
La fonction ln est dérivable sur .
La fonction définie par
est donc dérivable sur
.
Pour tout , on peut écrire :
(ln' désigne la fonction dérivée de la fonction ln)
Or et donc
.
Il vient : et donc
Enfin :
Fondamental : Théorème
La fonction logarithme népérien est dérivable sur et :
Or , donc
.
La fonction ln est donc une bijection strictement croissante de sur
, on en déduit le théorème :
Fondamental : Théorème
La fonction ln est strictement croissante sur .
Pour tous réels et
strictement positifs :
En particulier on en déduit :