De minimum et maximum locaux
Olympiades mathématiques, énigmes et défis
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Elerinna
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par Elerinna » 28 Fév 2012, 09:19
Voici un petit exercice d'oral posé il y a quelques années sur la notion d'un minimum relatif : à toi de te lancer !
1) Soit

une application développable en série entière de rayon

.
On suppose que, pour n assez grand,
 = f(\frac{1}{2n+1}))
. Que dire de f ?
2) Soit

, et U un ouvert de

. Peut-il y a avoir un maximum relatif en un point z0 de U ?
On suppose U borné; soit F la frontière de U :

\

.
Alors montrer que :
| \leq sup_{_z\in \mathbb{U}} |P(z)|)
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Le_chat
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par Le_chat » 28 Fév 2012, 17:17
Salut. C'est un oral posé où?
Et je dis surement une bêtise, mais la dernière inégalité à démontrer n'est pas carrément une égalité?
Spoiler pour la 2:
En effet pour l'indication on utilise que P(z)=1/2pi*integrale de P(z+r*exp(it))dt pour tout r>0.
Pour un sens de l'inegalité c'est simplement la continuité de z->|P(z)| et la compacité de F.
Pour l'autre sens on dit que l'application de U barre dans R qui à z associe |P(z)| est continue, et elle atteint son sup car U barre est compact. En vertu de l'indication, il ne peut pas être atteint sur U, donc il est atteint sur la frontière, et on a en fait égalité.
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Nightmare
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par Nightmare » 28 Fév 2012, 18:00
Hello,
pour la 1) f(z)=f(z/(z+1)) par le principe des zéros isolés. Doit surement y avoir moyen de déduire que f est constante, mais j'y arrive pas...
La 2) est classique.
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Le_chat
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par Le_chat » 28 Fév 2012, 18:18
D'ailleurs pour la 2), juste pour démontrer qu'il n'y a pas de maximum local, est-ce qu'il y a une méthode pour se passer de la formule integrale? Ça tombe parfois aux concours MP, et c'est pas du tout au programme le résultat avec l'integrale, j'aimerai connaitre une façon de le faire en respectant le programme de prépa.
Bien sur, redemontrer la formule n'est pas sorcier mais ça fait tellement parachuté...
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Doraki
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par Doraki » 28 Fév 2012, 18:52
Je suppose que dans la 2, on parle d'une fonction holomorphe P définie sur un ouvert V contenant l'adhérence de U et que par maximum local on parle de maximum local du module de P ?
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ffpower
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par ffpower » 28 Fév 2012, 22:22
La 1 marche bien par des Rolle successifs.
La 2 est pas très clair posée telle quelle comme le souligne Doraki.
Pour Le chat: on peut prouver l'absence de max local à la main oui: Si tu connais la démo analytique classique de D'alembert Gauss, bah c'est en gros la même chose: Si z0 est dans U, en utilisant le développement en série entière de f en z0 on écrit
=f(z_0)(1+ah^p)+o(h^p))
(quand h tend vers 0), où a est non nul
On écrit

et on choisit

de sorte que
=f(z0)(1+rt^p)+o(t^p))
(quand t tend vers 0)
Choisissant t assez petit on obtient ainsi un z tel que |f(z)|>|f(z0)|.
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Doraki
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par Doraki » 28 Fév 2012, 22:46
Moi pour le 1 mon réflexe c'est plutôt dire que pour tout x dans [0;R[, f(x) = f(x/(x+1)) = f(x/(2x+1)) = f(x/(3x+1)) = ... = f(0) par continuité en 0.
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Nightmare
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par Nightmare » 28 Fév 2012, 22:50
Doraki a écrit:Moi pour le 1 mon réflexe c'est plutôt dire que pour tout x dans [0;R[, f(x) = f(x/(x+1)) = f(x/(2x+1)) = f(x/(3x+1)) = ... = f(0) par continuité en 0.
Bien vu. :mur:
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Le_chat
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par Le_chat » 28 Fév 2012, 23:17
ffpower a écrit:Pour Le chat: on peut prouver l'absence de max local à la main oui: Si tu connais la démo analytique classique de D'alembert Gauss, bah c'est en gros la même chose: Si z0 est dans U, en utilisant le développement en série entière de f en z0 on écrit
=f(z_0)(1+ah^p)+o(h^p))
(quand h tend vers 0), où a est non nul
On écrit

et on choisit

de sorte que
=f(z0)(1+rt^p)+o(t^p))
(quand t tend vers 0)
Choisissant t assez petit on obtient ainsi un z tel que |f(z)|>|f(z0)|.
Ah oui très bonne idée! Merci beaucoup.
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Elerinna
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par Elerinna » 29 Fév 2012, 09:36
ffpower a écrit:La 1 marche bien par des Rolle successifs.
L'étude d'une suite particulière
))
approximant

pour

grand et

fait (aussi) converger vers la conclusion.

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Elerinna
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par Elerinna » 29 Fév 2012, 09:43
Doraki a écrit:Je suppose que dans la 2, on parle d'une fonction holomorphe P définie sur un ouvert V contenant l'adhérence de U et que par maximum local on parle de maximum local du module de P ?
Oui.

est l'ensemble des polynômes à une indéterminée à coefficients dans

. :id:
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