Inégalité ds N

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chtirico
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inégalité ds N

par chtirico » 09 Sep 2008, 08:34

pourriez vous vérifier les réponses que j'ai deja trouvé et me donner des indications pour les 4 5 et 6. Merci

on se propose de chercher les fonctions f de N ds N telles que:
pour tout x,y ds N, f(x+y) pour tout x,y ds N, f(xy) >ou= f(x) f(y)

1. Quelles sont les fonctions constantes qui conviennent?
Réponse: f(x) = 0 et f(x) = 1

2. Parmi les fonction suivantes, quelles sont celles qui conviennent :
a. f = id(N) j'ai mis oui
b. f(x) = x² j'ai mis non
c. f(x) = 0 si 3|x et 1 sinon je trouve pas

On note f une fonction qui convient et ne s'annule pas sur N/{0}
3. Montrer que f(0) = 0 ou que f(0) = 1. Que dire de f(1)?
Réponse: comme f(x) = 0 et f(x) = 1 conviennent alors pour x=0 ou x=1 on a le résultat

4.On suppose que f(0)=1. Montrer que f est constante

5.On suppose désormais que f n'est pas constante. Montrer que f(0)=0 et f(1)=1 puis que pour tout n ds N, f(n) <= n

6. Montrer que pour tout p ds N/{0} et tout n ds N, f(p^n) >ou= f(p)^n



mathelot

par mathelot » 09 Sep 2008, 09:11

bjr,


question 1:

si f=k est une fonction entière constante, l'inégalité (2) entraine:


d'où k=0 ou k=1

question 2.c:
f convient.
Il suffit de regarder si est stable par addition
et produit (réponse oui) . Quid de son complémentaire ? (les entiers relatifs
non multiples de 3). ça fait donc trois cas à envisager.



Question3:
on particularise l'inégalité 2 avec x=y=0 puis x=y=1.
d'où f(0)=0 ou 1. f(1)=0 ou 1.


Question 4
donner une valeur particulière à x.


Question 5 et 6
faire x=y. Démontrer les inégalité par récurrence.

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 10:18

pour la 2c

1er cas : x et y multiple de 3

2eme cas : x ou y multiple de 3

3ème cas: x et y non multiples de 3

c'est bien ca les 3 cas à étudier ? Si c le cas, c bon j'ai réussi.

Par contre pour la 4, je ne comprend pas

mathelot

par mathelot » 09 Sep 2008, 10:21

chtirico a écrit:Par contre pour la 4, je ne comprend pas


remplacer x par 0. Qu'obtient-t-on pour f(y) ?

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 12:27

pour la question 4. avec les indications que vous n'avez donné, j'ai fait :
Pour x=0, f(0) >ou= f(0) f(y).
Or f(0) = 1 donc f(y)
pour la 5. est ce que je peux utiliser la contraposée de la question précédente ?
On a montrer à la question 4 que si f(0)=1 alors f est constante. Donc si f n'est pas constante alors f(0) différent de 1. Or f(0) est soit égal à 0 ou 1 d'après la question 3 donc f(0) = 0.
Pour la récureence c ok

Merci

mathelot

par mathelot » 09 Sep 2008, 13:46

chtirico a écrit:pour la question 4. avec les indications que vous n'avez donné, j'ai fait :
Pour x=0, f(0) >ou= f(0) f(y).
Or f(0) = 1 donc f(y) <ou= 1. Comme f est à valeur dans N alors f(y) = 0 ou f(y) = 1 donc f est constante.


l'idée est là. Il faut soigner la rédaction. Quelles sont les hypothèses ?
pourquoi aboutit on à cette conclusion ?
une fonction qui vaut "0 ou 1" n'est pas nécéssairement constante.

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 13:53

il faut que j'arrive à éliminer un des deux résultats soit f(y) = 0 soit f(y) = 1 et alors là j'aurais prouvé que f est bien constante, c'est bien ça ?

Donc on sait que f ne s'annule pas sur N/{0} donc pour tout y ds N/{0}, f(y) différent de 0. Comme f(y) est soit égale à 0 soit égale à 1, on en déduit que
pour tout y ds N/{0}, f(y) = 1. De plus on sait que f(0) = 1 par hypothèse, donc f est constante sur N.

Merci

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 14:33

Voici la suite du problème. On est ds le cas particulier où f est croissante. On note f une fonction croissante, non constante, qui convient et telle que pour tout x,y ds N, f(xy) = f(x) f(y)

1. On note p un entier naturel non nul
1a. Montrer que pour tout n non nul, il existe un unique naturel k tel que
2^k Quand on me pose ce genre de question, est ce que je dois supposer qu'il en existe en deuxième et montrer que c'est impossible? Faut-il exprimer k en fonction de n ?

mathelot

par mathelot » 09 Sep 2008, 14:40

chtirico a écrit:1a. Montrer que pour tout n non nul, il existe un unique naturel k tel que
2^k <ou= p^n <ou= 2^(k+1)
Faut-il exprimer k en fonction de n ?



ben oui, avec le log base 2 et la partie entière.

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 14:55

je trouve k = Partir Entiere de n ln(p) / ln(2).
Est ce bien ça que l'on doit trouver ?

mathelot

par mathelot » 09 Sep 2008, 15:01

chtirico a écrit:je trouve k = Partir Entiere de n ln(p) / ln(2).
Est ce bien ça que l'on doit trouver ?




vi. :++: :++: :++:

chtirico
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par chtirico » 09 Sep 2008, 15:15

merci.

1b.
Ensuite on me demande la limite en +inf de k/n donc là sauf erreur je trouve
ln(p)/ln(2)


1c.
Il faut montrer que:
k ln(f(2)) Donc ca aussi j'ai réussi en utilisant f croissante

2.
En déduire que pour tout p, f(p) = p^z avec z = ln(f(2)) / ln(2).

Doraki
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par Doraki » 09 Sep 2008, 18:24

Il faut utiliser le fait que pour tout n,
k ln(f(2)) <= n ln(f(p)) <= (k+1) ln(f(2))
et que (k/n) a une limite quand n tend vers l'infini.

En faisant tendre n vers l'infini dans l'encadrement de ln(f(p)),
ça permet de déterminer la valeur de ln(f(p)).

chtirico
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par chtirico » 11 Sep 2008, 09:59

chtirico a écrit:merci.

1b.
Ensuite on me demande la limite en +inf de k/n donc là sauf erreur je trouve
ln(p)/ln(2)


1c.
Il faut montrer que:
k ln(f(2)) <ou= n ln(f(p)) <ou= (k+1) ln(f(2))
Donc ca aussi j'ai réussi en utilisant f croissante

2.
En déduire que pour tout p, f(p) = p^z avec z = ln(f(2)) / ln(2).


Bonjour,
Voila j'ai réussi la question 2.

3. Montrer que nécessairement z = 0 ou z = 1
Pour cette question, j'ai une idée : je pense qu'il faut monter que soit f(2)=1 ou f(2)=2. Pourriez-vous me donner une indication. Merci

chtirico
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par chtirico » 11 Sep 2008, 15:08

J'ai une idée pour la question 3. Pourriez vous me dire si c'est bon, merci.

D'après la question 5, "On suppose désormais que f n'est pas constante. Montrer que f(0)=0 et f(1)=1 puis que pour tout n ds N, f(n) f(2)

 

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