Exercice sur les fonctions exponentielles (TS)

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Neantk
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exercice sur les fonctions exponentielles (TS)

par Neantk » 29 Oct 2008, 20:29

Bonjour, j'ai reçu un DM sur les fonctions exponentielles et je suis littéralement bloqué :mur: (il y a certaines questions de l'exercice que j'ai déja résolu et je les énoncerai mais je préfère vous mettre tout pour une meilleure compréhension) .

Voici l'exercice :

On se propose de démontrer qu'il existe une unique fonction f dérivable sur R vérifiant les conditions suivantes : f(-x)*f'(x)=1 pour tout réel x.

f(0)=-4


et de determiner cette fonction.


Partie A : (On suppose qu'il existe une fonction f satisfaisant les conditions énoncées).

1) Démontrer que la fonction f ne s'annule pas sur R.

2) On considère la fonction g définie sur R par g(x) = f(-x)*f(x).
a) Déterminer la fonction dérivée de g.
b) En déduire que la fonction g est constante et déterminer sa valeur.

3) On considère l'équation différentielle (E) : y'=(1/16)*y . Démontrer que f est solution de cette équation et qu'elle vérifie f(0)=-4


Partie B :

1) En supposant qu'une fonction f vérifie la condition (C), déterminer l'expression de f(x).

2) Vérifier que cette fonction f vérifie bien les conditions énoncées.


Voici maintenant mes réponses ou mes pistes que j'ai trouvées (attention elles sont peut-être fausses) :

Partie A :

1) J'ai pensé à une fonction paire où f'(-x)=-f'(x) je trouve donc -f'(x)=-1/(f(-x)) mais je suis à court d'idée après (mon but étant à la fois de répondre à la question et de montrer que f est paire).

2) a) Si f est bien une fonction paire et, par conséquent, que f(-x)=f(x) alors : g'(x) = f'(-x)*f(x)+f(-x)*f'(x) = -f'(x)*f(-x)+1 = -1+1 = 0

b) Puisque g'(x)=0 alors g(x) est constant et sachant g(x)=f(-x)*f(x) alors g(0) = f(0)*f(0) = (-4)*(-4) = 16. Donc g(x)=16

La question 2, pour moi, repose sur la question 1 et c'est à celle-ci que je suis coincée (ou, si vous préférez, que je n'arrive pas à démontrer ce que je souhaite).

3) L'équation que j'ai trouvée est (E) : y= -4*e^(x/16)


Partie B :

1) Alors là, j'avoue que je suis aussi bloqué, j'ai cherché à passer de f(-x)*f'(x)=1 à y'=(1/16)*y (voir question 3 partie A) mais je ne trouve rien... :cry:

2) Evidemment, étant donné que je n'ai pas trouvé la réponse à la première question je suis un peu coincé. :we:



Si vous pouviez m'aider (sans forcément me donner les réponses si vous ne voulez pas) ça m'arrangerait beaucoup :help:

Merci d'avance :zen:



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Sa Majesté
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par Sa Majesté » 29 Oct 2008, 21:09

Pourquoi supposes-tu que f est paire ? :hum:
Si f s'annule alors il existe un x0 réel tel que f(x0)=0
A toi de continuer ...

aeon
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par aeon » 29 Oct 2008, 21:28

Pas besoin de supposer que f est paire, l'exo se résout très bien sans cette hypothèse.

Neantk
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par Neantk » 29 Oct 2008, 22:46

Je comprends que mon hypothèse soit fausse mais, alors, je fais comment pour prouver que f ne s'annule pas; en fait, je ne vois pas vraiment comment utiliser les données qu'on donne dans l'énoncé.

Comment dois je m'y prendre ?

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Sa Majesté
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par Sa Majesté » 30 Oct 2008, 21:01

Si f s'annule alors il existe un x0 réel tel que f(x0)=0
A toi de continuer ...

aeon
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par aeon » 30 Oct 2008, 21:05

On a f(-x)*f'(x)=1 pour tout réel x.
S'il existe un f s'annule en un point, il y a comme un problème non ?

Neantk
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par Neantk » 31 Oct 2008, 23:39

I am :marteau: , merci bcp pour m'avoir aidé par rapport à la partie A mais est-ce que vous pourriez m'aider pour la partie B, je suis vraiment coincé là, j'ai même pas un semblant de solution...

Merci d'avance :zen:

Neantk
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par Neantk » 01 Nov 2008, 17:08

En fait c'est bon, j'ai trouvé pour la partie B en me basant sur le modèle de la fonction exponentielle, c'est-à-dire : f(x) = ke^(ax)-(b/a) et on se sert en même temps de la fonction trouvée dans la Partie A 3) ainsi je retrouve la même fonction que, justement, celle de la partie A 3).


Mais... en fait j'ai discuté avec un pote de la partie A 1) et... j'ai fais une erreur et du coup je suis à nouveau perdu.

En partant de l'hypothèse que f s'annule en x0 alors f(x0)=0 (jusque là c bon) mais j'ai mis f(-x0) = 0 et là j'ai tout faux.

Je suis bloqué total, donc j'ai essayé de suivre ce que vous m'avez dit mais je n'y arrive pas du tout. Vous pouvez pas m'aider un petit peu plus s'il vous plaît.

Merci d'avance :zen:

Neantk
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par Neantk » 02 Nov 2008, 19:42

Est-ce que quelqu'un pourrez m'aider s'il vous plait ?

 

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