Equation fonctionnelle.

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buzard
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par buzard » 18 Aoû 2006, 18:01

Woaw, c'est dure de ratrapper une discussion de quatre pages, plein de chose ont été dite et toujours pas de solution.

1°)

Tout d'abord le truc sur lesquelle je ne suis pas d'accord : Certain disent que la donnée de f sur l'intervalle [0,1], determine f tout entier. Eh ben c'est faux, on que :

f(1+x) = f(1+1/x) ou encore f(y) = f(y/(y-1))

donc f est stable par application a droite de y -> y/(y-1). or tous ce que l'on sais c'est que cette dernière renvoie [0,2]\{1} -> ]-oo,0] U [2,+oo[

donc la donnée de f sur [0,2] peut en effet determiner f sur R tout entier. Mais pour couper l'intervalle il faudrait des propriétés de symétrie de la fonction. Et ses propriété sont loin d'être évidente.

Par exemple, on arrive à montrer que f(n)+f(-n) = 2f(1) pour tout entier n. Ce qui veut dire que sur les entier la fonction possède une symetrie centrale au point (1,f(1)).
par application de y->y/(y-1), on arrive à montrer aussi que :
f(1+1/n) + f(1-1/n) = 2f(1)
on a donc aussi une symetrie sur {1+1/n : n in Z*}.
Par contre je n'ai pas réussi à entendre cela à tout R.


2°)

en utilisant f(x+1) = f(x) + f(1/x), on pourrait etre tenté de calculer f sur [1,2], avec les valeurs de f sur [0,1], mais ça ne marche pas :

si 0 y/(y-1), on va ramener les 1/x tous entre [1,2], pour réapliquer la formule jusqu'à que tous les x soit dans [0,1]

mais grosse erreur, on arrive à une fonction g : [0,1] -> [0,1] qui vaut
x/(1-x) si x= 1 :



Je n'ai pas eu le courrage de développer d'avantage dans cette direction, mais il me semble qu'à coup de sommation d'abel, il soit possible de simplifier ces relations.

- on peut aussi décaler le problème pour le centrer en 1? en posant h(x)=f(1+x). on à la relation :

h(x) = h(1/x)

une grosse classe de solution (si ce n'est la seule) est donnée par

h(x) = s(x,1/x)

où s est une fonction symétrique à deux variables arbitraire. On peut ainsi construire des fonctions puis tester si elles marches

entre autre on à la sous-classe des solutions possible de la forme phi(x+1/x)

par exemple avec phi(u) = 1/u, on tombe sur h(x) = x/(x^2+1) qui vérifie en plus les conditions en +oo et -oo.

malheureusement elle ne marche pas, si on la réinjecte dans l'equation de départ. Toujours est-il que cela donne une idée de la façon de construire des solutions.

Je vous laisse développer d'avantage, si vous pensez que l'une ou l'autre des voix peut mener à une solution.



buzard
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par buzard » 18 Aoû 2006, 19:10

Petite rectification,

J'ai dit qu'on ne pouvait pas calculer f sur R à partir de f sur [0,1]

Je me suis trompé, mea culpa, en faite il suffisait de faire passer un terme de l'autre côté de l'equation et ainsi on obtenais tous simplement :

f(x) = f(x+1) - f(1/(1-x)) si 0 < x < 1/2
et
f(x) = f(x+1) - f(1/x) si 1/2 < x < 1

donc on calcul bien f sur [0,1] à partir de f sur [1,2]. et de là sur R tout entier.

il faut f sur [1,2] au minimum. (dans ce sens les calculs sont possibles, et pas dans l'autre !?)

buzard
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par buzard » 18 Aoû 2006, 19:31

une autre voie d'étude possible :

en posant g(x) = f(1+x), g doit vérifier : g(x) = g(1/x)

et en posant h(x) = f(1/x), h doit vérifier : h(x) = h(1-x)

En combiant ces deux relations, on doit arriver à quelque chose.

aviateurpilot
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par aviateurpilot » 18 Aoû 2006, 20:01

c'est mon 1er message dans cette discussion,j'ai pas vu vos solution, mais je penses que vous n'avez pas encor trouvé une,
et je ne sais pas si quelqu'un a dit avant moi que f est bornée.
mais voila ce que j'ai a vous dire jusqu'à present:

soit

f est continue donc:
f bornée sur
donc est bornée sur
just pour dire que celui qui penses avoir trouvé la formule de f.
aviateurpilot a écrit:"verifie que ta fonction est bornée, sinon ta solution est fausse"


N.B: je casserai ma tete :marteau: demain pour essayer de trouver une solution,(si je peux), sinon je essayerais de donner un autre indice sur cette fonction.
de tt facon,je ne penses pas que cette solution va etre differente de

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nuage
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par nuage » 18 Aoû 2006, 21:35

Salut,
juste une remarque : on vérifie facilement que les solutions forment un sous espace vectoriel des fonctions (continues) de R dans R.
Ce qui permet de fixer arbitrairement une valeur non nulle de f, si il en existe.
Je ne suis pas sur que cela permette d'avancer beaucoup, mais on peut espérer.
En tout cas le problème à l'air difficile.

A+

polymathematic
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par polymathematic » 19 Aoû 2006, 02:16

f est unif continu sur [a,a+1] ,a reel de IR*
soit entier(tre grand) de alors
pour tout




aviateurpilot
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par aviateurpilot » 19 Aoû 2006, 02:38

aviateurpilot a écrit:N.B: je casserai ma tete :marteau: demain pour essayer de trouver une solution,(si je peux), sinon je essayerais de donner un autre indice sur cette fonction.
de tt facon,je ne penses pas que cette solution va etre differente de

tu m'a pas attender jusqu'à demain :briques:

oui c ça polymathematic,
tu as montrer que sur IR*
il ne te rest que f(0).
1er methode f(0)=lim(x=>0)f(x)=0 (car f est continu)
2eme methode f(x)=f(x/(x-1))
donc lim(x=>+infini)=f(1)
on a f(x)=f(x+1)-f(1/x)
si x=====>0
f(x+1)======>f(1) et f(1/x)=======>f(1) et f(x)======>f(0)
donc

alben
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par alben » 19 Aoû 2006, 08:03

buzard a écrit:Par exemple, on arrive à montrer que f(n)+f(-n) = 2f(1) pour tout entier n.

Bonjour,
Tu es sur ? Je n'ai pas réussi à retrouver ce résultat qui contredit le fait que f(-1)=0. C'est juste lorsque n-->infini

tize
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par tize » 19 Aoû 2006, 11:20

polymathematic a écrit:


Ce serait pas plutot !

parce que si c'est je ne pense pas que l'on ait mais plutot
Mais dans un cas comme dans l'autre il me semble que ça ne marche pas et dépend de et , non ?

buzard
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par buzard » 19 Aoû 2006, 12:19

[quote="polymathematic"]f est unif continu sur [a,a+1] ,a reel de IR*
soit entier(tre grand) de alors
pour tout
[TEX]x,y\ de\ [a,a+1],\ |x-y|\ |f(x)-f(y)|0, on peut trouver u>0 tel que ..."

et pas : "en posant u=1, on a pour tout e>0 ..."

donc ce que t'a ecrit apres ne s'applique qu'en +oo, et cela à dejà été dit : la série des f(1/n) est égale à 0.

à moins que tu ne récrive plus proprement ton résonnement je ne suis pas d'accord.

aviateurpilot
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par aviateurpilot » 19 Aoû 2006, 12:27

buzard a écrit:et cela à dejà été dit : la série des f(1/n) est égale à 0.

je penses que tu parle de n de IN*
mais lui il parle de f(1/a) avec a de IR*

buzard
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par buzard » 19 Aoû 2006, 12:34

alben a écrit:Bonjour,
Tu es sur ? Je n'ai pas réussi à retrouver ce résultat qui contredit le fait que f(-1)=0. C'est juste lorsque n-->infini


en faite j'utilise une des formules que t'as déjà trouvé pour n>0 :

f(n) - 2f(1) = sum {k in 2..n-1} f(1/k)

or f(1/k) = f(-1/(k-1)), on reécrit donc la somme en :

sum {k in 1..n-2} f(-1/k)

par ailleurs, toujours pour n>0 :

f(0) - f(-n) = sum {k in 1..n} f(-1/k)

f(0) étant nulle, la première somme vaut -f(-(n-2))

d'où le résultat (qu'on étend facilement à n=0 car f(2) = 2f(1))

en ce qui concerne f(-1) = 0, et f(3) = 2f(1) je ne voit pas où est le problème.

buzard
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par buzard » 19 Aoû 2006, 12:42

aviateurpilot a écrit:je penses que tu parle de n de IN*
mais lui il parle de f(1/a) avec a de IR*


oui mais ce qu'il à ecrit revient simplement à dire que f(0)=0, et ne marche qu'à la limite quand a->+oo, bref rien de nouveau.

aviateurpilot
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par aviateurpilot » 19 Aoû 2006, 13:02

ce que polymathematic a dit
montrer que f(x)=0
c'est la solution,

alben
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par alben » 19 Aoû 2006, 13:04

Bravo buzard, tu as sacrément avancé le bouzin !:++:
Ta démonstration m'a l'air juste
si
Ca donne plein de zéros supplémentaires, pour 2, pour les deux asymptotes à l'infini etc...
On n'est pas loin de montrer que f est identiquement nulle

buzard
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par buzard » 19 Aoû 2006, 13:11

je ne suis pas d'accord.
avec son raisonnement toute fonction uniformément continue sur R qui admet une limite finie en +oo et -oo, serait alors forcément p-périodique avec n'importe qu'elle période? ça sort d'où?
il fait une erreur, en inversant le rôle des bases de voisinages de départ et d'arrivée dans la continuité uniforme. c'est le voisinage d'arrivée qui contraint l'autre, et pas l'inverse!!

essaye de refaire son résonnement et tu comprendra.

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par buzard » 19 Aoû 2006, 13:11

alben a écrit:Bravo buzard, tu as sacrément avancé le bouzin !:++:
Ta démonstration m'a l'air juste
si
Ca donne plein de zéros supplémentaires, pour 2, pour les deux asymptotes à l'infini etc...
On n'est pas loin de montrer que f est identiquement nulle


nononon , c'est f(n)+f(2-n)

rajoute pas des symétrie n'importe où!

alben
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par alben » 19 Aoû 2006, 13:41

buzard a écrit:nononon , c'est f(n)+f(2-n)

rajoute pas des symétrie n'importe où!

Oui, enfin ce n'est pas ce que tu avais écris dans le post 41 :we:
Finalement il reste f(1+n)+f(1-n) =constante qui fournit une symétrie intéressante.
Merci de m'avoir fait rêver 5mn :--:

buzard
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par buzard » 19 Aoû 2006, 14:12

oui j'avais pas vue ma faute de typo. Mais bon le contexte aurait du t'orienter. Je parlais de symetrie central par rapport au point (1,f(1))

de toute façon si comme beacoup le crois la fonction est nulle, ça marchera aussi.

polymathematic
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par polymathematic » 22 Aoû 2006, 01:33

bonsoir


soit E>0 on a
un changement de variable donne


d'ou




on pose pour x non nul
on a


pour tout E>0
si H est une primitive de h sur IR*+ alors on a H(E)=H(1/E) pour tout E>0
peut etre chercher H nous donne une piste

sauf erreur de ma part

 

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