Fonction
Olympiades mathématiques, énigmes et défis
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MMu
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par MMu » 25 Avr 2014, 09:49
Soit une fonction

, dérivable, telle que
=f'(0)=0)
et
Montrer que
|\leq x^2)
:zen:
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Kelenner
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par Kelenner » 25 Avr 2014, 17:08
Bonjour,
Voici une tentative de solution.
1) Si on fait

, on trouve que
-2f(x)|\leq 2x^2)
2) On montre par récurrence que
-2^nf(x)|\leq (4^n-2^n) x^2)
C'est vrai pour

,

. Si la propriété est vraie pour

, on y remplace

par

-2^nf(2x)|\leq (4^n-2^n)4 x^2)
et comme en multipliant la relation 1) par

on a:
Il vient que
-2^{n+1}f(x)|=|f(2^{n+1}x)-2^nf(2x)+2^nf(2x)-2^{n+1}f(x)|\leq (4(4^n-2^n)+2^{n+1})x^2=(4^{n+1}-2^{n+1})x^2)
3) On remplace

par

dans 2), on trouve que
-2^nf(x/2^n)|\leq (1-\frac{1}{2^n})x^2)
Il ne reste plus qu'à faire tendre

vers l'infini, en utilisant que pour

non nul,
=xf(x/2^n)/(x/2^n))
converge vers
=0)
. (l'inégalité est triviale pour

).
Cordialement
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Ben314
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par Ben314 » 25 Avr 2014, 17:13
Salut,
1) Pour tout

et tout

, on a :
-f(\frac{x}{n})-f(x)+f(x+\frac{x}{n})\right| \,=\,<br />\left|\sum_{k=1}^{n} \Big( f(\frac{k-1}{n}x) - 2f(\frac{k}{n}x) + f(\frac{k+1}{n}x) \Big) \right|)
 - 2f(\frac{k}{n}x) + f(\frac{k}{n}x+\frac{x}{n}) \right|\,<br />\leq\, n\times 2\big(\frac{x}{n}\big)^2\,=\,\frac{2x^2}{n})
En divisant par

et en faisant tendre

vers

, on en déduit que
|=|f'(0)-f'(x)|\leq 2|x|)
et donc, via le T.A.F., que
-f(y)|\leq 2\,\max(|x|,|y|)\,|x-y|)
2) Pour tout

et tout

, on a :
-f(x)\right| \,=\,<br />\left|\sum_{k=1}^{n} \Big( f(\frac{k-1}{n}x) - f(\frac{k}{n}x) \Big) \right|\,<br />\leq\, \sum_{k=1}^{n} \left| f(\frac{k-1}{n}x) - f(\frac{k}{n}x) \right|)
}{2}\ =\ \frac{n+1}{n}x^2)
Et en fasant tendre

vers

on conclue.
EDIT : grillé par kelener...
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius
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MMu
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par MMu » 25 Avr 2014, 21:26
Bravo pour les deux ! :++: :zen:
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jlb
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par jlb » 26 Avr 2014, 08:29
Bonjour, avez un exemple non trivial( fonction carrée) de ce type de fonction? Merci.
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chan79
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par chan79 » 26 Avr 2014, 09:53
jlb a écrit:Bonjour, avez un exemple non trivial( fonction carrée) de ce type de fonction? Merci.
f(x)=sin²(x) convient.
Peut-être aussi
=\fra{x^2}{1+x^2})
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