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Niveau terminale
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(1+x)^n > 1+nx

Posté par
ahahah
11-05-06 à 19:18

bonjour

jai un probleme, dans un exo on me demande de chercher avec 2 methodes differentes l'inegalité suivante:

(1+x)^n > 1+nx

j'ai trouvé la 1° methode par recurence mais je trouve pas la 2°

est ce que qqun peut m'aider svp?

merci

Posté par
Alex715
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 19:28

Bonjour, en utilisant la fonction ln

Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 19:52

je suis désolé je ne vois pas comment peut intervenir ln dedans...

j'ai pensé à ln (1+x) < x => ln (1+x)^n < nx
ca ressemble de tres loin mais ca m'amene pas à ce que je veux.

jvois vraiment pas

sinon en faisant une etude de fonction ca donne rien du tout.

à l'aide

Posté par
Cauchy
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 22:49

Bonjour etudies la fonction (1+x)^n - 1-nx.

Sa derivee s'annule en un point que tu trouves en passant au log comme te l'as conseille Alex715.
Ensuite tu en deduis l'inegalite.

Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 22:57

bonjour,

une methode deux bis:
une autre idée est la convexite de la fonction f:t->(1+t)^n pour t >-1
f''(t)=n(n-1)(1+t)^(n-2)>0 pour t>O et n>1 donc la fonction f est convexe sur R+

c est la dire que la courbe representative de la fonction f est au dessus de toute ses tengentes donc en particulier au dessus de la tengente en O d'equation y=f'(0)x+f(0)
                                                     y=nx+1

donc finalement f(t)>nx+1 qui est bien l'inequation recherchee

Posté par
Cauchy
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:04

Bonjour une methode deux tierce:

posons P(X)=X^n-n(X-1)-1,n>=2.

On a P(X)=(X-1)(X^n-1+X^n-2+.....+1-n).On voit donc que P(X)>0 pour X dans [0,1[ et dans ]1,+infini[ et P(1)=0.

Donc pour X>=0 on a P(X)>=0 c'est a dire X^n>=1+n(X-1).

Donc comme pour a>=-1 on a 1+a>=0 on en deduit (1+a)^n>=1+n(1+a-1)=1+na.





Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:08

ahahahaha je suis trop bete!!!
letude de fonction marche bien en effet (meme si je ne vois toujours pas où intervient la fonction Ln )

cqfd67 merci pour cette astuce, cest vrai que je n'ai pas précisé mais je cherchais surtout une methode niveau terminale^^

Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:09

bon bah puisqu'on est à toutes les methodes possibles, ya pas une histoire des inegalités des accroissements finis pour resoudre ce truc?

Posté par
disdrometre
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:10

bonsoir,

par le développement de (1+x)^n = 1+ nx + \sum_{k=2}^{n} C_{n}^{k} x^k

donc pour x > 0 (1+x)^n > 1+ nx

K.

Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:10

bonsoir Cauchy

methode deux prime prime prime:

on va utiliser le theoreme des accroissement finis entre O et x

[min f'(t)]x<f(x)-f(0)
t€[O,x]

f'(t)=n(t+1)^(n-1)
donc [min f'(t)]=f'(O)=n

nx<f(x)-1
donc nx+1<f(x)


Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:12

bonsoir  disdrometre

il y a un "probleme" avec ta methode puisque x peut etre negatif (l'inegalite de Bernoulli est vraie si x>-1)

Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:13

si je lisais tes messages jusqu'au bout  disdrometre.... tu as bien preciser le domaine de definition de ta formule donc faut oublier mon post precedent

Posté par
Cauchy
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:14

Et bien ca en fait deja pas mal plus d'idées?

Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:15

"[min f'(t)]=f'(O)=n" ??

f'(0)=n > f'(-1)=0 comment trouver le min justement?

Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:18

j ai choisi d appliquer le theoreme des accroissements finis sur [0,x] donc on prends bien le minimum de f' sur [0,x]

Posté par
cqfd67
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:18

donc ma formule ne marche que si x est positif

Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 11-05-06 à 23:23

ah cest exact autant pour moi.

si disdrometre etait là il te repondrait la meme chose à la remarque que tu lui as faite lol

Posté par
Cauchy
re : (1+x)^n > 1+nx 12-05-06 à 00:06

Bon une autre demo trouvee sous la douche :

n(1+t)^{n-1}-n \geq 0 pour t \geq 0

donc en intégrant sur [0,x] on obtient:  

\int_{0}^{x} \,(n(1+t)^{n-1}-n) \, dt = [(1+t)^n-nt]_{t=0}^{t=x}=(1+x)^n-nx-(1+0)^{n-1}=(1+x)^n-1-nx \geq 0

car on a intégré une fonction positive.

D'ou \forall x \geq 0 \,\,(1+x)^n \geq 1+nx.

Posté par
Rouliane
re : (1+x)^n > 1+nx 12-05-06 à 00:16

Moralité : lavez-vous !

Posté par
Cauchy
re : (1+x)^n > 1+nx 12-05-06 à 00:33

Salut Rouliane une autre demo?

Posté par
Rouliane
re : (1+x)^n > 1+nx 12-05-06 à 00:59

Salut Cauchy !

Non, désolé, je ne connaissais déjà "que" 3 des démos proposées ici ( Récurrence, développement et convexité), alors c'est pas moi qui vais en pondre une nouvelle

Sympatique la tienne d'ailleurs, je prend note, ainsi que celle de cqfd utilisant les acroissements finis

Posté par
ahahah
re : (1+x)^n > 1+nx 12-05-06 à 17:41

au fait alex715, quelle etait ta demonstration avec la fonction Ln ??

merci



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