Convergence uniforme exponentielle
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 19:10
Bonjour,
Soit
_n)
définie sur

par
=\left(1 +\frac{x}{n} \right)^n)
.
On peut montrer que
_n)
converge simplement sur

et que sa limite est évidemment l'exponentielle.
Puis, considérons
je veux montrer que
_n)
converge uniformément sur tout intervalle

.
La convergence est-elle uniforme sur

?
Faut-il repartir de la définition?
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 19:14
Salut,
gilles3 a écrit:Faut-il repartir de la définition?
Je pense que oui...
Indic : Un bon petit tableau de variations de
-\exp(x))
sur

ne peut pas faire de mal...
Sur

, il ne risque pas d'y avoir convergence uniforme (je te laisse un peu réfléchir au pourquoi)
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 19:35
Je viens de voir, qu'en fait, le tableau de variation... c'est pas si évident que ça...
On y arrive quand même trés bien en utilisant le fait que, pour tout réel u on a ln(1+u)<=u ...
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 19:47
j'ai essayé de faire mon tableau de variation, on montre facile que f_n(x) est décroissante et négative sur [0,A], non?
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 19:54
de plus du fait que
)
tend vers

quand

tend vers

, donc la fonction

tend vers 0 pour

dans

.
en revanche, si on a

à la place de A,

tend vers +

, donc

ne converge pas uniformément sur

mon raisonnement est-il bon?
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SlowBrain
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par SlowBrain » 22 Jan 2010, 21:25
C'est dans un devoir que tu as eu cette question? Je ne suis pas si sûr que l'on ait convergence uniforme locale :s Je vais chercher du papier et des crayons...
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 21:36
gilles3 a écrit:j'ai essayé de faire mon tableau de variation, on montre facile que f_n(x) est décroissante et négative sur [0,A], non?
Peut être bien que oui... mais ça ne sert à rien...
Pour montrer la convergence uniforme de

vers

sur l'intervalle

, il faut calculer la borne supérieure de la fonction

sur l'intervalle (puis il faudra montrer que cette borne supérieure tend vers 0)
C'est donc la fonction
-\left(1+\frac{x}{n}\right)^n)
qu'il faut étudier sur

...
P.S. : (pour slowbrain) : il y a bien C.V.U. sur tout intervalle [0,A] mais pas sur R+...
P.S.2 : Je pense même qu'il y a C.V.U. sur tout [-A,A] mais pas sur R- ni sur R+.
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 21:49
je dois faire un petit exposé sur la fonction exponentielle.
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 21:58
La fonction
-\left(1+\frac{x}{n}\right)^n)
a pour dérivée
=\exp(x)-\left(1+\frac{x}{n}\right)^{n-1})
.
Pour étudier le sens de variation, essaye de résoudre l'inéquation
>\left(1+\frac{x}{n}\right)^{n-1})
et tu devrais arriver à montrer que c'est tout le temps vrai...
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 21:58
soit
^{n}-\exp x)
.

est dérivable, décroissante et négative sur [0,A].
Ainsi,

est majorée par
\right|=\left( 1+\frac{A}{n}\right)^{n}-\exp A)
.
Or, lorsque

,
\right| \rightarrow 0)
, donc
 \right| \rightarrow 0)
$
voilà c'est démontré sur [0,A].
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 21:59
Impecable.
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 22:15
sur R$_+$ comment on ferait?
On montre que
^n - e^x\right|)
n'est pas majorée?
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Ben314
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par Ben314 » 22 Jan 2010, 22:19
Tout à fait,
donc pour tout n, le sup est +oo et, évidement, ne tend pas vers 0 !!!
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gilles3
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par gilles3 » 22 Jan 2010, 22:25
ok merci beaucoup pour votre aide
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