Analyse

Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

Analyse

par kkk » 20 Jan 2007, 09:46

Bonjour !
J'ai un pti peu (..beaucoup !) de mal à résoudre un exercice.
Voici :
1-Soient a < b deux réels. Soit f définie sur [a,b] à valeurs dans R continue sur [a,b] et dérivable sur ]a,b[. Soit n appartenant à N*.
Montrer que si f s'annule n fois sur [a,b] alors f' s'annule au moins n-1 fois sur ]a,b[.
J'ai fait cette question par récurrence, en travaillant sur deux intervalles.


2-Soient a < b deux réels. Soit n appartenant à N*. Soit g définie sur ]a,b[ à valeurs dans R, telle que g soit de classe Cn-1 sur [a,b] et g est n-fois dérivable sur ]a,b[.
Celle-ci je l'ai faite ausssi, c'esy après que ça se corse...

3-Soit n appartenant à N*, a1On suppose que f(a1)=f(a2)=...=f(an)=0 tel que f(z) = ([(z-a1)(z-a2)...(z-an)]/n!)*(dérivée nième de f en c)
Soit z appartenant à [a1,an] fixé.
On veut montrer qu'il existe c appartenant à ]a1,an[

On suppose z distinct de a1,a2,...an.
On pose g définie sur [a1,an] à valeurs dans R
qui à x associe f(x)-(x-a1)(x-a2)...(x-an)A où A est un réel tel que g(z)=0
i)Justifier l'existence de A en l'exprimant à l'aide de z.
Je suis en train de la faire et je pense que je peux y arriver.
ii)Montrer que g est de même régularité que f.
ii)Soit c appartenant à ]a1,an[. Montrer que c est comme voulu si et seulement la dérivée n-ième de g en c est égale à O.
iv)Justifier l'existence de c comme voulu

Pourriez-vous m'aider pour la question 3-ii) ?
Merci d'avance,
kkk



fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 11:14

c 'est la formule dite des n niveaux

Pour le 1 ) pas de récurrence mais

noter a1d'où n-1 points (distincst car dans les ouverts) où f' s'annule


g = f + P (polynôme ) or un polynôme est de classe C infinie donc f et g ont même régularité

maintenant g s 'annule n+1 fois (les ai et z (on est ds le cas où z n'est pas l 'un des ai)) d'où g' s 'annule n fois (d'après 1) puis g'' n-1 fois etc d'où
g^(n) s'annule une fois en un point c reste à calculer g^(n)

g^(n) = f ^(n) +P^(n), or P est un polynôme de degré n donc P^(n) est simple

REM: la formule des 2 niveaux permet de caractériser la convexité pour les applications deux fois dérivables

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 12:21

bonjour fahr 451 !
Tout d'abord merci beaucoup de ton aide !
Qu'entends-tu par formule des deux niveaux ? Porte-t-elle un autre nom ? Car je n'ai pas de telle formule dans mon cours.
D'autre part , je ne comprends pas pourquoi faut-il calculer g^(n)..
Merci d'avance,
kkk

Jonathan_
Membre Naturel
Messages: 41
Enregistré le: 16 Déc 2006, 19:37

par Jonathan_ » 20 Jan 2007, 12:34

Pour faire plus simple si ta fonction s'annule en a0,a1,...,an tu applique rolle sur chaque intervalle du type [ak,ak+1] la derive s'annule sur chacun de ces intervalles (par Rolle) tu as donc n-1 points ou la derivé s'annule...

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 12:35

oublie la formule des 2 niveaux

on doit calculer g^(n) pour obtenir A

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 12:35

Jonathan_ a écrit:Pour faire plus simple si ta fonction s'annule en a0,a1,...,an tu applique rolle sur chaque intervalle du type [ak,ak+1] la derive s'annule sur chacun de ces intervalles (par Rolle) tu as donc n-1 points ou la derivé s'annule...


plus simple? c'est exactement au mot près ce que j'ai écrit...

Jonathan_
Membre Naturel
Messages: 41
Enregistré le: 16 Déc 2006, 19:37

par Jonathan_ » 20 Jan 2007, 12:41

mais je vois pas pourquoi poser une fonction g... f s'annule n fois elle est derivable sur l'ouvert et continue sur le segment, donc pourquoi s'embeter a poser une fonction g??? le plus simple c'est surtout pour sa...

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 12:42

jonathan s 'il te plait lis entièrement l 'énoncé avant de répondre

gest définie par l 'énoncé,j 'ai donné la solution à la totalité de l' exo.

je te signale également que si tu ne prends pas les ak dans l'ordre strictement croissant ce que tu dis pour Rolle itéré ne va plus.

Jonathan_
Membre Naturel
Messages: 41
Enregistré le: 16 Déc 2006, 19:37

par Jonathan_ » 20 Jan 2007, 12:53

autant pour moi,je pensais que tu étais encore dans la première question c'est pou cela que je ne voyais pas pourquoi prendre g...

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 13:13

..pas d'inquiétude ! J'ai très bien compris l'explication de fahr451 pour la première question ! :we:
Ok, donc j'essaie de suivre ta méthode pour calculer A..car je ramais un peu avant que tu m'aides !

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 20:12

bonsoir fahr 451..j'ai tenté de trouver A mais je n'obtiens rien de concluant.., je me suis appuyée sur l'expression de f(z) pour remplacer f^(n) et puis pour Pn j'ai appliqué la formule (somme des akxk pour k allant de 0 à n) mais je ne vois pas comment faire apparâître A et obtenir une expression simple..
Pouurais-tu m'aider encore un peu ?

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 20:44

on en est là:

g = f - P

avec P polynôme de degré n

g^(n) s ' annule en un point c

P(x) = A x^n+ termes de degré inférieurs ou égaux à n-1
donc P^(n) = A n! = cst

or g^(n) (c) = 0 = f^(n) (c) - P^(n) (c) = f^(n) (c) -An!

donc A = f^(n) (c) /n!

d'où la formule

g(z) = 0 = f(z) - (z-a1)(z-a2)...(z-an) f^(n) (c) /n!

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 21:44

Merci beaucoup de ta patience fahr451 !
Encore une petite question :marteau:
Pourquoi pose-ton P(x)=Ax^^n+termes de degré inférieurs ou gaux à n-1 ?
Je suis d'accord avec les calculs précédents mais une fois que l'on a
A= f^(n)(c)/n!
comment l'exprimer avec z ?

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 21:46

P est un polynôme de degré n:

P(x) = A(x-a1)...(x-an) quand on développe le terme en x^n est bien
A x^n qui est le seul important pour calculer la dérivée nieme de P ( la dérivée nieme d 'un polynome de degré au plus n-1 est nulle)

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 21:58

ok ! j'aio compris !
maintenat c'est pour l'exprimler avec z comme demandé pour la question 3)i, comment dois-je faire ?

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 22:00

on a choisi A pour que g(z) = 0

donc 0 = f(z) - (z-a1)...(z-an)A or A = f^(n) (c) /n!

soit exactement :

f(z) = (z-a1)...(z-an) f^(n) (c) /n!

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 22:09

donc il me suffit d'écrire que f(z) = (z-a1)...(z-an)A ? :id:

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 22:11

absolument puisque A a été choisi pour que g s 'annule en z

kkk
Membre Relatif
Messages: 242
Enregistré le: 23 Sep 2006, 18:05

par kkk » 20 Jan 2007, 22:20

d'accord super !
j'ai compris !
Pour ce qui est de la régularité...faut-il que je montre que f, g sont convexes ?

fahr451
Membre Transcendant
Messages: 5142
Enregistré le: 05 Déc 2006, 23:50

par fahr451 » 20 Jan 2007, 22:23

absolument pas : f est C n-1 sur [a,b] et n fois dérivable sur ]a,b[ c 'est l énoncé qui le dit et comme

g = f -P avec P polynôme de classe C infinie g a la régularité de f


ce qui permet d 'appliquer rolle comme on le fait n fois successivement à g , à g' à g '' ... à g ^(n-1)

 

Retourner vers ✯✎ Supérieur

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 51 invités

Tu pars déja ?



Fais toi aider gratuitement sur Maths-forum !

Créé un compte en 1 minute et pose ta question dans le forum ;-)
Inscription gratuite

Identification

Pas encore inscrit ?

Ou identifiez-vous :

Inscription gratuite