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Approximation affine

Posté par Tsukushi (invité) 31-01-07 à 14:58

Bonjour, alors voila j'aurai besoin d'un peu d'aide pour une question : voici l'énoncé puis ce que j'ai trouvé :

1) soit f la fonction définie dans R par f(x) = x^3
   qu'elle est l'approximation affine au voisinage de  1
2) vérifez que l'erreur commise en remplaçant f par son approximation affine     est E = h²(3+h )

3) en utilisant le résultat précédent, déterminé h  tel que

E <  0.25
E <  0.01

4 ) dans un repère orthogonal d'unité 10 cm tracer la courbe représentative C de f sur [ 0.7; 1.3 ]tracer la tangente ( T) a C en 1, mettre en évidence sur le graphique h=0.1

1)f(x) = x³   f '(x) = 3x²
  f(1) = 1    f '(1) = 3
  Approximation affine de f(x) au voisinage de 1 : y = 3x - 2

2)f(1+h) = (1+h)³ = 1+3h²+3h+h³

Approximation affine: y = 3(1+h-1)+1 = 3h + 1
donc E = 1 + 3h²+3h+h³ - (3h+1) = h³ + 3h² = h²(h + 3)

Voila et je suis bloqué à la 3) je vois pas ce qu'il faut faire.
Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 31-01-07 à 15:02

Bonjour,

Ce qu'il faut faire à la troisième question :
a) Déterminer h tel que h2(h + 3) < 0,25
b) Déterminer h tel que h2(h + 3) < 0,01

Posté par Tsukushi (invité)Tsukushi 31-01-07 à 15:10

Oui mais par quel moyen ? parce que je pensais qu'il fallait travailler sur le polynome h²(h + 3) < 0,25
         h3+ 3h - 0.25 < 0 mais je sais pas je suis bloquée
                                                    

Posté par Tsukushi (invité)Tsukushi 31-01-07 à 15:46

quelqu'un peut m'indiquer une piste s'il vous plait ?
Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 31-01-07 à 15:50

Je ne sais pas quelle méthode tu peux employer pour résoudre ce type d'équation. Il y en a plusieurs. Voici les résultats approximatifs et regarde dans ce que tu as appris comme méthode de résolution approchée (recherche de racines d'équations de degré supérieur à 2)
Pour E = 0,25 il faut h < environ 0,276 286 ...
et pour E = 0,01 il faut h < environ 0,057 903 ...

Désolé...

Posté par Tsukushi (invité)Tsukushi 31-01-07 à 15:56

Merci c'est gentil, j'ai pas appris à résoudre ce type d'équation à degré supérieur à 2, j'ai fait que les résolutions d'équations de polynomes de second degré. Comment avez vous trouvé 0,276 286 et 0,057 903 ? à la calculatrice ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 31-01-07 à 16:01

Au tableur...
Une colonne h et une colonne h2(h + 3) -0,25
(puis une colonne h et une colonne h2(h + 3) -0,01)

On cherche h pour que le résultat de la deuxième colonne soit nul. Eventuellement par approximation (dichotomie...) ou mieux, si tu as un "solveur" (recherche de valeur cible...) sur ton tableur, ça se fait même tout seul...

Posté par Tsukushi (invité)Tsukushi 31-01-07 à 16:05

oulala, c'est du charabia pour moi lol mais je te remercie

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 31-01-07 à 16:16

Tu as aussi différentes méthodes graphiques, par exemple la dernière question te permet aussi de déterminer ces valeurs (approximativement, mais cela peut suffire car on est de toute façon dans une méthode d'approximation numérique, "l'approximation affine").

Posté par Tsukushi (invité)Tsukushi 31-01-07 à 16:23

D'accord je vais mieux regarder cette question pour trouver.
Merci

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 01-02-07 à 15:40

Bonjour, alors aujourd'hui le prof nous a donné des indications il a dit pour la question 3 ou il faut déterminé h  tel que
E <  0.25
E <  0.01
qu'on pouvait voir que : si 0h1 alors E (h) = 4 h²
je comprend pas, quelqu'un peut il m'expliquer s'il vous plait ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 01-02-07 à 16:07

Bonjour,

Le professeur n'a pas dit tout à fait cela, parce que c'est faux...

On reste dans le cadre d'une approximation donc on ne recherche pas le résultat exact mais un résultat suffisamment approché

Ce qu'a sûrement dit le professeur :
E(h) = h3 + 3h2
et
si 0 < h < 1
alors h3 < h2
donc
E(h) < 4h2

Si on cherche les valeurs de h telles que
4h2 = 0,25 d'une part et
4h2 = 0,01 d'autre part
ces valeurs vérifieront bien 0 < h < 1
et puisque E(h) < 4h2
alors on aura bien trouvé des valeurs de h telles que
E(h) < 0,25 d'une part et
E(h) < 0,01 d'autre part.

D'accord ?

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 01-02-07 à 16:22

Alors pour E <  0.25, h = 0.25 ? et pour E <  0.01, h = 0.05 ?? c'est ça ?

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 01-02-07 à 17:35

et aprés comment faut il faire pour le graphique pour mettre en évidence l'erreur commise pour h=0.1 ??

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 01-02-07 à 18:15

Quelqu'un peut m'aider s'il vous plait, c'est pour demain merci

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Approximation affine 01-02-07 à 18:38

Approche à la louche:

3)

E < 0,25

impose que |h| < < 1
et donc 3+h presque = 3

h²(3+h) < 0,25
est presque équivalent à : 3h² < 0,25
h² < 0,25/3
|h| < 0,29

0,29² * 3,29 = 0,27...
trop --> on essaie |h| = 0,28
0,28² * 3,28 = 0,257 ...
trop --> on essaie |h| = 0,27
0,27²*3,27 = 2,238...

En première approx: |h| < 0,27 convient.
-----
E < 0,01  

impose que |h| < < 1
et donc 3+h presque = 3

h²(3+h) < 0,01
est presque équivalent à : 3h² < 0,01
|h| < V(0,01/3)
|h| < 0,058

0,058² + 3,058 = 0,0102
trop --> on essaie |h| = 0,057
0,057² + 3,057 = 0,0099

En première approx: |h| < 0,057 convient.
-----
Sauf distraction.  

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 01-02-07 à 19:35

Merci de votre aide

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 02-02-07 à 09:43

Bonjour à tous les deux...

Tsukushi > Il est intéressant que tu compares la solution préconisée par ton professeur avec celle que propose J-P

Deux possibilités devant h3 + 3h2 < 0,25 (par exemple)

Ou bien, faire comme ton professeur, et remplacer h3 par une valeur un peu supérieure : h2
Tu as ainsi la certitude que la valeur trouvée pour h conviendra

Ou bien, faire comme J-P et remplacer h3 par une valeur un peu inférieure : 0
Il faut alors tâtonner un peu pour éliminer les valeurs qui ne conviennent pas.

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 02-02-07 à 20:25

Bonjour,
Coll > oui c'est ce que j'ai fait, j'ai essayé avec les deux méthodes, ça m'a aidé à mieux comprendre

Posté par
Coll Moderateur
re : Approximation affine 02-02-07 à 20:37

Retiens bien toutes ces méthodes. Elles te seront très utiles par la suite.

Posté par Tsukushi (invité)re : Approximation affine 02-02-07 à 20:40

Ok, merci de tes conseils



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