Formule du binôme de Newton

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Geek-R
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Formule du binôme de Newton

par Geek-R » 11 Juil 2009, 15:27

Bonjour , est-ce que la formule du binôme de Newton est dans le programme de 1ere.

Je viens de faire un exercice où il fallait seulement démontrer que les fonctions sont dériviables sur R. Par contre , dernière question je bloque : démontrer que x est diriviable sur R : avec n un naturel.

J'ai rechercher sur le net une formule ( perso , j'ai jamais appris avec ^n ). Je tombe sur une formule , le sourrire au lèvre. Après analyse , je réalise que cette formule n'est pas de mon niveau ( 1er S ) :

http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Identite/IdentAut.htm#Binome

Est-ce un problème dans l'exercice ?

http://xmaths.free.fr/1S/cours/cours.php?nomcours=1Sdericours&page=05 ( exo 16 )



Skullkid
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par Skullkid » 11 Juil 2009, 15:56

Salut, on ne te demande pas de démontrer la formule mais de la conjecturer. Je ne vois pas comment la démontrer sans utiliser la formule du binôme ou un raisonnement par récurrence, qui sont tous deux hors programme de 1ère.

Geek-R
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par Geek-R » 11 Juil 2009, 16:47

Oui mais bon , jme vois mal le jour du bac en train de jouer aux devinettes avec les dérivés.

Mais quoi qu'il en soit , tu as raison la démonstration est loin d'être à ma portée.

acdc-27
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par acdc-27 » 11 Juil 2009, 18:27

salut :) ouai je viens d'aller voir tes exos , et perso la derniere aussi j'aurais bloqué ... mais d'un coté , la formule était juste en dessous de l'exercice , mais dans le cas contraire .... on aurais lâché prise ^^ :ptdr:

egan
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par egan » 12 Juil 2009, 13:07

La démonstration par récurence est à mons avis plus efficace que la démonstration avec la formule du binôme du Newton.
Elle est abordable pour toi Geek-R avec un niveau de 1ère S. Le principe de récurence n'est pas très compliqué.
La voilà:
On appelle (Pn) la propriété: La fonction qui à x associe , n entier naturel supérieur strictement à 1, est dérivable sur et sa dérivée est la fonction qui à x associe , n entier naturel strictement supérieur à 1 et x réel.
On vérifie que la propriété (P2) est vraie.
La fonction qui à x associe x² est dérivable sur et sa dérivée est 2x, x réel. Donc (P2) est vraie.
On suppose maintenant que (Pn) est vraie pour une certains rang n, n entier naturel supérieur strictement à 1, et on montre que si (Pn) est vraie pour ce certains rang n, alors (Pn+1) est vraie.
Soit
Les fonctions qui à x associent respectivement x et x^n sont dérivables sur donc f est dérivable sur .

Donc (Pn+1) vraie si (Pn) vraie.
Conclusion: (P2) est vraie et si (Pn) est vraie alors (Pn+1) est vraie. Donc (Pn) est vraie pour tout entier naturel n strictement supérieur à 1.

Geek-R
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par Geek-R » 12 Juil 2009, 14:07

Merci egan , ta démonstration est pertinente ( bien qu'on parte de la conclusion ).

egan
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par egan » 12 Juil 2009, 14:23

Geek-R a écrit:Merci egan , ta démonstration est pertinente ( bien qu'on parte de la conclusion ).


On ne part pas ici de la conclusion. C'est le principe de la récurence. On veut montrer que si ta propriété est vraie pour un certains rang n alors elle est vraie pour le rand n+1. C'est ce qu'on appelle l'hérédité. Pour cela tu supposes que c'est vrai pour le rang n et puis tu montres que dans ce cas c'est vrai pour la range n+1.
Par contre, il ne faudra pas oublier la première étape que l'on appelle l'initiation. Il faudra impérativement montrer que pour un rang n(0) ta propriété est vraie.
Dans ta démonstration par récurrence tu as deux étapes:
-initiation: (Pn(0)) est vraie
-hérédité: (Pn) vraie implique (Pn+1) vraie.
Si tu prends n(0)=0, tu auras le schéma suivant:
(P0) vraie donc (P1) vraie donc (P2) vraie donc ...... (Pn) vraie, n tendant vers plus l'infini, donc n entier naturel supérieur à n(0).
J'espère que j'ai été clair.

valentin.b
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par valentin.b » 12 Juil 2009, 14:30

Geek-R a écrit:Merci egan , ta démonstration est pertinente ( bien qu'on parte de la conclusion ).


Bonjour,
C'est ce qu'on appelle une démonstration par récurrence. En général on trouve une proposition (Pn) (n un entier naturel), on montre que la proposition est vrai pour les premier indices (tu montre que P0 ou P1 est vrai), et ensuite tu suppose qu'il existe un entier n pour lequel c'est vrai, et tu montre qu'alors c'est vrai pour l'entier suivant.

Prends l'exemple d'un escalier de n marches (tu numérote les marches, la première 1, la seconde 2, etc ...). La proposition Pn set pas exemple, "Je suis sur la marche n". Tu montre que tu peux être sur la marche 1, et ensuite tu montre que si tu est sur une marche m quelconque (tu suppose qu'il existe un m pour lequel Pm est vrai), tu peux aller sur la marche m+1.
Tu as montré que tu pouvais aller sur la marche que tu voulais.

Tu aurai eu des difficultés si tu n'avais pas pu aller sur les première marches (par exemple un fossé devant l'escalier), ou si tu n'avais pas pu montrer que toutes les marches étaient franchissables (par exemple une marche de six mètre de haut...)

xyz1975
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par xyz1975 » 12 Juil 2009, 14:38

Pour la dérivée de on peut aussi utiliser la factorisation (simple à prouver) suivante :

Skullkid
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par Skullkid » 12 Juil 2009, 16:44

Geek-R a écrit:Oui mais bon , jme vois mal le jour du bac en train de jouer aux devinettes avec les dérivés.


Le jour du bac tu auras les connaissances nécessaires pour démontrer ladite formule (que tu connaîtras par coeur par ailleurs). Qui plus est pour faire une démonstration par récurrence, il faut conjecturer le résultat (tu dois savoir ce que tu veux démontrer), c'est justement le but de cet exercice.

C'est important de s'exercer le plus tôt possible à faire des conjectures. Car les questions ne seront pas toujours de la forme "montrer la formule suivante", parfois elles seront de type "trouver la formule". Et là si tu n'es pas capable de faire une bonne conjecture, tu n'arriveras à rien.

Geek-R
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par Geek-R » 12 Juil 2009, 22:02

Merci à vous 3 ;)

Il me semble que j'avais déjà fait une "démonstration par récurrence" pour un exercice simple dans le passé mais je ne connaissais pas le nom.

Merci pour vos explications et surtout pour la belle métaphore de l'escalier géant ;)

 

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