J'ai un problème avec l'exponentielle
Discussion générale entre passionnés et amateurs de mathématiques sur des sujets mathématiques variés
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kubrick73
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par kubrick73 » 29 Aoû 2014, 23:27
Je connais très bien la fonction exponentielle mais je me posais des questions de base sur ses propriétés. Je n'arrive pas à démontrer que exp(r)=e^r pour tout nombre r rationnel. Je pars seulement de exp(a+b)=exp(a)*exp(b) et exp(0)=1, facilement démontrables à partir de exp'(x)=exp(x). J'y arrive très bien pour les entiers relatifs mais pas moyen de trouver une démo pour les rationnels. Pourriez-vous m'aider?
Merci d'avance :we:
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Monsieur23
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par Monsieur23 » 30 Aoû 2014, 07:30
Aloha,
Si tu as ta fraction p/q, tu peux calculer Exp(q*(p/q)).
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kubrick73
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par kubrick73 » 30 Aoû 2014, 10:04
Monsieur23 a écrit:Aloha,
Si tu as ta fraction p/q, tu peux calculer Exp(q*(p/q)).
Justement je bloque à cette étape, comment montrer que exp(p/q)=e^(p/q)?
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Monsieur23
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par Monsieur23 » 30 Aoû 2014, 16:34
kubrick73 a écrit:Justement je bloque à cette étape, comment montrer que exp(p/q)=e^(p/q)?
Tu as Exp(q*(p/q)) = Exp(p) = Exp(p/q + ... + p/q). Et tu connais l'exp d'une somme

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kubrick73
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par kubrick73 » 30 Aoû 2014, 18:30
Monsieur23 a écrit:Tu as Exp(q*(p/q)) = Exp(p) = Exp(p/q + ... + p/q). Et tu connais l'exp d'une somme

Donc là j'aurais démontré que Exp(p)=(Exp(p/q))^q c'est ça? Et ensuite?
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Monsieur23
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par Monsieur23 » 31 Aoû 2014, 08:16
Ensuite tu sais que Exp(p) = e^p (p est un entier).
D'où (comme tout est positif), Exp(p/q) = e^(p/q)
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kubrick73
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par kubrick73 » 31 Aoû 2014, 11:21
Monsieur23 a écrit:Ensuite tu sais que Exp(p) = e^p (p est un entier).
D'où (comme tout est positif), Exp(p/q) = e^(p/q)
Je suis d'accord avec (Exp(p/q))^q =e^p mais comment tu me prouves que ((Exp(p/q))^q)^(1/q)=(Exp(p/q))?
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Monsieur23
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par Monsieur23 » 31 Aoû 2014, 14:14
On sait que (x^a)^b = x^(a*b) pour tous x, a, b.
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Luc
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par Luc » 31 Aoû 2014, 16:37
kubrick73 a écrit:Je connais très bien la fonction exponentielle mais je me posais des questions de base sur ses propriétés. Je n'arrive pas à démontrer que exp(r)=e^r pour tout nombre r rationnel. Je pars seulement de exp(a+b)=exp(a)*exp(b) et exp(0)=1, facilement démontrables à partir de exp'(x)=exp(x). J'y arrive très bien pour les entiers relatifs mais pas moyen de trouver une démo pour les rationnels. Pourriez-vous m'aider?
Merci d'avance :we:
Bonjour,
Dans quel ensemble sont les nombres a et b dans la propriété? Entiers ou réels?
Si tu la supposes vraie pour tous réels a et b, alors il est facile de montrer par récurrence que pour tout réel a et tout entier n, exp(n*a)=exp(a)^n, ce qui te suffit pour conclure grâce à l'indication de Monsieur23.
Luc
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Luc
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par Luc » 31 Aoû 2014, 16:39
kubrick73 a écrit:Je connais très bien la fonction exponentielle mais je me posais des questions de base sur ses propriétés. Je n'arrive pas à démontrer que exp(r)=e^r pour tout nombre r rationnel. Je pars seulement de exp(a+b)=exp(a)*exp(b) et exp(0)=1, facilement démontrables à partir de exp'(x)=exp(x). J'y arrive très bien pour les entiers relatifs mais pas moyen de trouver une démo pour les rationnels. Pourriez-vous m'aider?
Merci d'avance :we:
Au passage, exp(0)=1 ne se démontre pas à partir de exp'(x)=exp(x), c'est une propriété imposée. (Pense à la famille des translatés, x->exp(x-t) pour t une constante réelle, qui vérifient toute l'équa diff y'=y mais pas la condition initiale)
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kubrick73
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par kubrick73 » 31 Aoû 2014, 21:56
Monsieur23 a écrit:On sait que (x^a)^b = x^(a*b) pour tous x, a, b.
Et comment "on sait"?
Je sais je suis chiant mais c'est un problème que je me pose depuis des jours ^^
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Nicolas.L
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par Nicolas.L » 31 Aoû 2014, 22:24
Luc a écrit:Bonjour,
Dans quel ensemble sont les nombres a et b dans la propriété? Entiers ou réels?
Si tu la supposes vraie pour tous réels a et b, alors il est facile de montrer par récurrence que pour tout réel a et tout entier n, exp(n*a)=exp(a)^n, ce qui te suffit pour conclure grâce à l'indication de Monsieur23.
Luc
Ma question est un peu HS mais, si

n'est pas dans

, peut-on définir

autrement que par
)
?
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Luc
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par Luc » 31 Aoû 2014, 23:48
Nicolas.L a écrit:Ma question est un peu HS mais, si

n'est pas dans

, peut-on définir

autrement que par
)
?
Je ne pense pas, puisque la définition d'une puissance b-ième comme "multiplier (ou diviser) b fois" ne fonctionne qu'avec b entier.
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Moicoucou
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par Moicoucou » 31 Aoû 2014, 23:49
A effacer merçi
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Monsieur23
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par Monsieur23 » 01 Sep 2014, 08:41
kubrick73 a écrit:Et comment "on sait"?
Je sais je suis chiant mais c'est un problème que je me pose depuis des jours ^^
Effectivement, on tourne en rond.
On est donc à Exp(p/q)^q = e^p
De là, tu peux prendre la racine q-ième :
 = \sqrt[q]{e^p} = (e^p)^{1/q})
(c'est une notation.
En particulier, pour p=1,
 = e^{1/q})
Ensuite,
 = \exp(1/q)^p = (e^{1/q})^p = e^{p/q})
(il suffit de faire une récurrence sur p pour montrer que (x^a)^p = x^(ap))
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