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[détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27


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exercices[détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27

#msg1938584 Posté le 25-07-08 à 02:02
Posté par Profilmikayaou mikayaou

Bonjour

Une tite JFF pour réveiller cette

Citation :

On montre facilement que :

4$ \red x\ et\ y\ deux\ reels\ differents\ de\ 1  \\   \\  \red xy = 1 \\   \\  \red \fr{x^2}{(x-1)^2}\ +\ \fr{y^2}{(y-1)^2}\ \ge\ 1

est vraie pour x et y positifs différents de 1

------------

Cette fois-ci, avec :

4$ \red x,\ y\ et\ z\ trois\ reels\ differents\ de\ 1 \\   \\  \red xyz\ =\ 1 \\   \\  \red \fr{x^2}{(x-1)^2}\ +\ \fr{y^2}{(y-1)^2}\ +\ \fr{z^2}{(z-1)^2}\ \ge\ 1

Donnez la relation entre x, y et z pour que cette dernière inégalité soit vérifiée

Bien entendu, pour le plaisir de tous, réponses blanquées

Nota :
En référence aux dernières JFF, et pour ne pas gâcher le plaisir de ceux qui désirent chercher, il est demandé à ceux qui :
¤ soit l'ont déjà cherchée,
¤ soit l'ont déjà donnée en JFF ou en énigme,
¤ soit l'ont déjà vue donnée ailleurs,
¤ soit savent quoi que ce soit sur cette JFF
de ne rien dire, même en blanqué ( blanqués qui sont rarement respectés )

Les seules réponses que vous pouvez donner, pour le plaisir des autres participants, est de fournir votre solution blanquée à la question posée

En espérant avoir été assez clair, sans choquer personne, je vous souhaite une bonne réflexion

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938736 Posté le 25-07-08 à 15:40
Posté par Profilmikayaou mikayaou

un tineupe ?

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938794 Posté le 25-07-08 à 17:51
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Bonjour

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938796 Posté le 25-07-08 à 17:57
Posté par Profilmikayaou mikayaou

bonjour Camélia

la/les relation(s) que j'attends est la plus simple possible :
¤ soit une relation (égalité/inégalité) linéaire entre x, y et z
¤ soit des égalités ou inégalités sur x, y et z : x>= ... y<=... z=...  ...

Je réponds en clair à ta question qui était de savoir si la proposition (compliquée) que tu proposais était la bonne

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938797 Posté le 25-07-08 à 17:59
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Ah bon, je m'en doutais... J'y réfléchirai. A bientôt!
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938874 Posté le 25-07-08 à 22:31
Posté par Profilveleda veleda

bonsoir Mykayaou
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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938875 Posté le 25-07-08 à 22:51
Posté par Profilmikayaou mikayaou

bonsoir veleda

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938888 Posté le 25-07-08 à 23:32
Posté par Profilveleda veleda

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938924 Posté le 26-07-08 à 00:25
Posté par Profilmikayaou mikayaou

veleda

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938941 Posté le 26-07-08 à 07:22
Posté par Profilveleda veleda

bonjourMykayaou
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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938949 Posté le 26-07-08 à 09:33
Posté par Profilmikayaou mikayaou

veleda

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1938951 Posté le 26-07-08 à 09:37
Posté par Profilmikayaou mikayaou

ça ne me gène pas plus que ça, veleda, mais la connaissance de la genèse de mon pseudo est la suivante :

¤ mika pour le prénom mika
¤ yaou pour le provider yahoo

ainsi, le premier son "i" de mon pseudo est bien un "i" et non un "y"

maintenant, pas de souci outre-mesure, si tu tiens à écrire mon pseudo comme mykayaou, libre à toi

je prends bien le loisir d'utiliser des abréviations quand je trouve que les pseudos sont trop longs...

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1939312 Posté le 26-07-08 à 19:17
Posté par Profilveleda veleda

reMikayaou
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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1939428 Posté le 27-07-08 à 00:57
Posté par Profilmikayaou mikayaou

alors en fait ( vu le peu de participation, je donne la soluce en clair puisque veleda a bien cherché )

il suffisait de dire que le système :

4$ \red xyz\ =\ 1  \\   \\  \fr{x^2}{(x-1)^2}\ +\ \fr{y^2}{(y-1)^2}\ +\ \fr{z^2}{(z-1)^2}\ \ge\ 1

est tel que l'inéquation est toujours vraie et qu'il suffit de prendre trois réels quelconques différents de 1 vérifiant 4$ \red xyz\ =\ 1

--------------

Maintenant,

Citation :

Comment montrer que :

pour x, y et z différents de 1 tels que 3$ \red xyz\ =\ 1

3$ \red \fr{x^2}{(x-1)^2}\ +\ \fr{y^2}{(y-1)^2}\ +\ \fr{z^2}{(z-1)^2}\ \ge\ 1\ est \ toujours \ vraie


A vous !

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1939446 Posté le 27-07-08 à 07:24
Posté par Profilveleda veleda

bonjour mikayaou
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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1939490 Posté le 27-07-08 à 11:24
Posté par Profilmikayaou mikayaou

il était un peu tôt pour moi aussi à 7:24 ce matin, veleda

c'est pas clair ?

Citation :
3$ \red Montrer\ que\ pour\ tous\ x,\ y\ et \ z\ differents\ de \ 1\ et\ tels\ que\ xyz\ =\ 1,\ \ \fr{x^2}{(x-1)^2}\ +\ \fr{y^2}{(y-1)^2}\ +\ \fr{z^2}{(z-1)^2}\ \ge\ 1\ est \ toujours \ vraie


A vous !

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1939623 Posté le 27-07-08 à 14:48
Posté par Profilveleda veleda

>>[b]Mikayaou[/
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Gymnastique algébrique_27#msg1941791 Posté le 30-07-08 à 18:27
Posté par Profilrogerd rogerd

Bonsoir mikayaou

Il me semble que tu as donné la "réponse" mais pas vraiment la "soluce"?
Et justifier cette réponse ne me paraît pas évident.

Mon démarrage est-il bon?

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941803 Posté le 30-07-08 à 18:36
Posté par Profilmikayaou mikayaou

salut rogerd

en fait, il est maintenant demandé de montrer que :

Pour tous x, y et z (tous différents de 1) tels que le produit vaut 1, la somme des carrés des quotients de chacun à chacun moins un est supérieure ou égale à un

la résolution que je possède ne passe pas par ta fonction f(t)

peut-être aboutira-t-elle ?

Bonne recherche !

Gymnastique algébrique_27#msg1941822 Posté le 30-07-08 à 18:58
Posté par Profilrogerd rogerd

Merci  mikayaou, le problème est maintenant clairement posé!
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941825 Posté le 30-07-08 à 19:03
Posté par Profilmikayaou mikayaou

je suis tout à fait d'accord avec toi

ma présentation était alambiquée, ce qui a du gêner veleda

bonne recherche !

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941865 Posté le 30-07-08 à 19:52
Posté par Profilcailloux cailloux

Bonjour,

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941869 Posté le 30-07-08 à 19:57
Posté par Profilmikayaou mikayaou

salut cailloux

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941880 Posté le 30-07-08 à 20:07
Posté par Profilcailloux cailloux

>> Mika

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re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941911 Posté le 30-07-08 à 20:59
Posté par Profilmikayaou mikayaou

ah, comme tu ne disais pas tout, je pensais que tu y étais parvenu "à la main"

malhonnête est peut-être un peu fort, cependant ...

Si personne ne trouve, je donnerai un indice pour tenter de le faire plus "élégamment", comme tu dis



re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1941913 Posté le 30-07-08 à 21:00
Posté par Profilmikayaou mikayaou

bien qu'il y a rien de confidentiel, si un modo passe par là, il peut blanquer mon post précédent

merci

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1942065 Posté le 31-07-08 à 00:55
Posté par Profilmikayaou mikayaou

étonnant ce triplet ( -2 ; -2 ; 1/4 )...

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1942086 Posté le 31-07-08 à 07:41
Posté par Profilmikayaou mikayaou

Cet triplet ( -2 ; -2 ; 1/4 ) montre à veleda qu'il ne respecte pas sa proposition du 25/07/2008 à 22:31

z € [1/2;1[ U ]1,+oo[
ou la même condition sur x ou y


re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1943487 Posté le 02-08-08 à 06:41
Posté par Profilveleda veleda

bonjour Mikayaou
la condition que j'avais donnée était (je l'avais précisé)suffisantedonc il n'y a pas de contradiction
je n'ai pas eu le temps de chercher plus
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1945196 Posté le 04-08-08 à 20:46
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Bonjour tout le monde.
Voici une démonstration simple de cette inégalité.Vous me permettrez de ne pas utiliser le latex que je ne maitrise pas encore!
Si xyz=1 alors l'un au moins des nombres x, y, ou z est supérieur ou = à 1/2.
En effet si x et y et z sont tous strictement inférieurs à 1/2,leur produit égal à 1 (par hypothèse) serait   inférieur à 1/8 ce qui n'est pas.
on peut donc supposer que x est supérieur ou = à 1/2, et montrer que c'est équivalent à  carré de x est supérieur ou = à carré de (x-1) et par conséquent le quotient du  carré de x par le  carré de (x-1) est est supérieur ou = 1.
Comme les deux autres termes sont positifs l'affaire est conclue.
PS:N'y aurait-il-pas un moyen moins compliqué que le latex pour formuler des énoncés mathématiques? Merci d'avance.                                        
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1945563 Posté le 05-08-08 à 00:24
Posté par ProfilJu007 Ju007

Bonsoir amatheur,

le latex est le moyen le plus pratique pour taper des formules mathématiques sur ordinateur. Essaye et tu constateras la rapidité de son apprentissage.

Par ailleurs, il n'est jamais perdu d'apprendre le Latex. Hors l'île, il reste très utile pour rédiger des documents mathématiques.
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1945581 Posté le 05-08-08 à 01:15
Posté par Profilcailloux cailloux

Bonsoir,

>> amatheur22

Citation :
Si xyz=1 alors l'un au moins des nombres x, y, ou z est supérieur ou = à 1/2.


Est-ce bien sûr? Par exemple x=\frac{1}{4}, y=-2, z=-2
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1945961 Posté le 05-08-08 à 17:53
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Bonjour cailloux.
∀x réel ,x≤|x| .A partir de là on démontre que(x-1)^2≥(|x|-1)^2.
Il ne me reste plus qu'à formuler autrement :
Si xyz=1 alors l' une au moins des |x|  ou|y|  ou |z|  est≥1/2  
En effet sinon on aurait |xyz|<1/8   qui est exclu ! et le tour est joué.
Gymnastique algébrique_27#msg1945963 Posté le 05-08-08 à 17:54
Posté par Profilrogerd rogerd

Pour amatheur22 et cailloux, je déblanke mon courrier du 30 juin:

Citation :

J'étudie la fonction f définie par f(t)=(t/(t-1))^2.
Pour t>1/2, elle est >1. Cela règle la question si x,y ou z >1/2.
Si x, y et z sont <1/2, la clause xyz=1 impose que 2 d'entre eux, x et y par exemple, sont négatifs et le 3ème, donc z, compris entre 0 et 1/2.
La suite???
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1945979 Posté le 05-08-08 à 18:00
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Bonjour Ju007.
Merci de me répondre ,je te promets de m'y coller dès maintenant.Je vais essayer désormais de l'utiliser dans mes futurs messages.
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946010 Posté le 05-08-08 à 18:22
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Bonjour  rogerd *.
Il me semble que ma démonstration englobe tous les cas de figure.En réalité l'un au moins des trois termes du premier membre fait à lui tout seul l'affaire.
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946021 Posté le 05-08-08 à 18:29
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Ce n'est pas concluant ce que j'ai fait .je vais continuer à chercher.
Gymnastique algébrique_27#msg1946023 Posté le 05-08-08 à 18:30
Posté par Profilrogerd rogerd

Bonjour Amatheur22.

Je crois que nos courriers se sont croisés..
Gymnastique algébrique_27#msg1946033 Posté le 05-08-08 à 18:55
Posté par Profilrogerd rogerd

Il faudrait que tu recolles tes deux morceaux de démonstration.
Je ne suis pas sûr que ça marche.
Gymnastique algébrique_27#msg1946709 Posté le 06-08-08 à 00:24
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

BONSOIR  rogerd *
On peut donc supposer dans la suite que:  x<y<0<z<1/2.
xyz=1implique xy=1/z qui est donc supérieur à 2.
En dressant le tableau de variation de la fonction f considérée plus haut,elle décroit de 1 à 0 sur ]-∞,0] et croit de 0 à 1 sur [0, 1/2[.
Ainsi lorsque z tend vers 1/2, f(z) tend vers 1 et c suffisant pour conclure.
Et  lorsque z tend vers 0, f(z) tend vers 0 et xy tend vers +∞.
En fixant y on a x tend vers -∞ et à ce moment f(x) tend vers 1.
Reste le cas où z se ballade librement entre 0 et 1/2!
Peut-on conclure en utilisant la continuité de f? Si oui, comment?
Quelle prise de tête?
Gymnastique algébrique_27#msg1946737 Posté le 06-08-08 à 01:01
Posté par Profilamatheur22 amatheur22


Pouvez- vous me dire s'il vous plait comment on obtient pour les tableaux sous latex le symbole qui permet de changer de colonne? Merci!
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946811 Posté le 06-08-08 à 12:16
Posté par Profilinfophile infophile

C'est tombé aux IMO cette année :
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946901 Posté le 06-08-08 à 16:48
Posté par Profilrogerd rogerd

Bonjour tout le monde!

Voyant que notre méthode utilisant une fonction ( amatheur22 et moi) n'a pas l'air d'aboutir, j'ai repris des calculs commencés il y a quelques jours et qui, finalement, semblent marcher.

Je considère X=x/(x-1) et les deux analogues Y et Z comme les racines d'une équation du 3° degré:

T^3+aT^2+bT+c=0.

En remplaçant T par t/(t-1) et chassant les dénominateurs, je forme une équation du 3° degré vérifiée par x,y,z. Après réductions:

(1+a+b+c)t^3 +?t^2+?t-c=0.

Le produit xyz des racines de cette équation est égal à 1.
J'en déduis que 1+a+b+c=c donc b=-a-1.

X,Y,Z sont donc racines de

T^3+aT^2-(a+1)T+c=0.

La somme X+Y+Z des racines est égale à -a, la somme des produits deux à deux XY+XZ+YZ est égale à -(a+1).

La somme des carrés X^2+Y^2+Z^2 est égale à (X+Y+Z)^2 -2(XY+XZ+YZ) donc à a^2+2(a+1)=(a+1)^2+1.

Elle est donc effectivement supérieure ou égale à 1.

Infophile nous dit que c'est un exercice des Olympiades. Il y a donc sans donc sans doute une autre solution, au niveau Terminales.
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946904 Posté le 06-08-08 à 16:56
Posté par Profilinfophile infophile

Le plus simple je pense est de factoriser P(x)-1 qui s'avère être un carré donc positif, et c'est terminé.

A noter que ce sont les IMO et pas les Olympiades académiques, donc la solution n'est pas nécessairement de niveau lycée.

JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946910 Posté le 06-08-08 à 17:00
Posté par Profilrogerd rogerd

infophile: Que P(x)-1 se factorise agréablement ne saute pas aux yeux...
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1946921 Posté le 06-08-08 à 17:25
Posté par Profilinfophile infophile

Non, c'est peut-être pour ça que ça figure aux IMO (c'est les olympiades internationales, seuls les jeunes meilleurs matheux de chaque pays peuvent y participer).
Gymnastique algébrique_27#msg1946929 Posté le 06-08-08 à 17:32
Posté par Profilrogerd rogerd

infophile:
j'aimerais bien voir cette factorisation. Comporte-t-elle vraiment très peu de calculs ?
Gymnastique algébrique_27#msg1947278 Posté le 07-08-08 à 06:14
Posté par Profilrogerd rogerd

Bonjour et bonne journée à tous!

Dans l'attente d'une réponse d'infophile, j'ai relu ma démonstration du 6/8 à 16:48.
Elle se termine par X^2+Y^2+Z^2=(a+1)^2+1, d'où je déduis X^2+Y^2+Z^2\ge 1.
J'aurais pu écrire cela X^2+Y^2+Z^2-1=(a+1)^2.
C'est peut-être à cette factorisation que fait allusion infophile?
Peut-être peut-on l'obtenir plus rapidement que moi?

P.S. Que pense mikayaou de tout cela?  
re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1947350 Posté le 07-08-08 à 12:04
Posté par Profilinfophile infophile

Je vais m'absenter 2 jours je posterai une réponse plus tard.

re : [détente]_JFF_Gymnastique algébrique_27#msg1947406 Posté le 07-08-08 à 15:09
Posté par Profilveleda veleda

bonjour à tous
voici ce que j'ai trouvé
je pose u=\frac{x}{x-1},v=\frac{y}{y-1},w=\frac{z}{z-1}
d'où
x=\frac{u}{u-1},y=\frac{v}{v-1},z=\frac{w}{w-1}

xyz=1<=>\frac{uvw}{(u-1)(v-1)(w-1)}=1  ce qui se traduit par u+v+w=1-(uv+vw+wu)

u²+v²+w²=(u+v+w)²-2(uv+vw+wu)=(u+v+w)²-2(u+v+w-1)=(u+v+w-1)²+11

>>[rogerdil me semble que c'est à peu prés ton résultat,je n'ai pas eu le temps de détaillé ta démonstration car j'ose à peine me servir de l'ordinateur à cause des orages j'ai déjà du remplacer la livebox la semaine dernière

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