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Développement limité avec la fonction ln


maths supDéveloppement limité avec la fonction ln

#msg1959622 Posté le 26-08-08 à 16:19
Posté par ProfilMadcs Madcs

Bonjour,

Je bloque sur un autre développement limité à l'ordre 2 au voisinage de 0, celui de la fonction suivante :

g(x) = ln(2 + cos(x))

J'ai d'abord mis la fonction sous la forme ln(1 + U(x)) où U(x)=1+cos(x) car il y a un théorème qui dit que si U tend vers 0 en a (a réel), alors ln(1 + U) équivaut à U en a.

Mais ici, mon U ne tend pas vers 0 mais vers 2, je ne peux donc pas utiliser le développement limité de ln(1+x) et remplacé x par U ensuite. Je ne vois pas comment on peut faire autrement.

Merci d'avance si vous avez des idées.
re : Développement limité avec la fonction ln#msg1959627 Posté le 26-08-08 à 16:22
Posté par Profilgui_tou gui_tou

Re

Factorise par 2, tu auras un truc du genre ln(2) + ln(1+U)
Développement limité avec la fonction ln#msg1959634 Posté le 26-08-08 à 16:31
Posté par Profilamatheur22 amatheur22

Bonjour  Madcs

En écrivant ln(2+cosx)=ln(3+cosx-1)=ln3+ln[1+(1/3)(cosx-1)],ça devrait te ramener au cas que tu cherches à exploiter.
re : Développement limité avec la fonction ln#msg1959638 Posté le 26-08-08 à 16:34
Posté par Profilgui_tou gui_tou

zut, faut factoriser par 3 oui .. sorry
re : Développement limité avec la fonction ln#msg1959639 Posté le 26-08-08 à 16:34
Posté par ProfilMatouille2b Matouille2b

Bonjour

\ln(2+\cos(x)) = \ln(3) + \ln(1 + \frac{\cos(x)-1}{3})

Or \cos(x)=1 - \frac{x^2}{2}+ \text{o}(x^2)

Donc \frac{\cos(x)-1}{3} = - \frac{x^2}{6}+ \text{o}(x^2)

Donc
\ln(2+\cos(x)) = \ln(3) + \ln(1 + - \frac{x^2}{6}+ \text{o}(x^2))

\ln(2+\cos(x)) = \ln(3) - \frac{x^2}{6} + \text{o}(x^2)
re : Développement limité avec la fonction ln#msg1959645 Posté le 26-08-08 à 16:38
Posté par ProfilJ-P J-P Correcteur

g '(x) = -sin(x)/(2+cos(x))

g ''(x) = (-2cos(x)-cos²(x)-sin²(x))/(2+cos(x))² = -1/(2+cos(x))²

g(0) = ln(3)
g'(0) = 0
g''(0) = -3/9 = -1/3

DL : ln(3) - (1/6)x² + o(x²)

Sauf distraction.
re : Développement limité avec la fonction ln#msg1959696 Posté le 26-08-08 à 17:16
Posté par ProfilMadcs Madcs

Oui en effet ça marche tout de suite ! Merci beaucoup.

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