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calcul différentiel, applications partielles d'orde 2

Posté par
blanchecolombe
22-03-09 à 16:02

Bonjour !
Je fais quelques exercices sur les dérivées partielles, et une question me pose problème. Voici l'énoncé :

Soit A une application de classe C² de R² dans R. On note Sa l'ensemble des applications f de classe C² de R² dans R telles que :

(x,y)R², f(x+y)=f(x)+f(y)+A(x,y)

1a) montrer que fSa (x,y)R², f''(x+y)= ²A(x,y) / xy

J'ai réussi cette question. Celle qui me pose problème est la suivante :

b) On suppose dans cette question que A est définie par ; (x,y)R², A(x,y)=x3y3
Montrer que Sa est l'ensemble vide.
J'ai essayé plusieurs raisonnements, dont celui par l'absurde, mais à la fin j'arrive toujours à ²f (x,y) / xy = 9x²y²
Et je n'arrive pas à trouver de contradictions. Quelqu'un peut-il m'aider ?

Suite de l'exercice :

2) On choisit cette fois A définie par A(x,y)= 4x^3y + 6x²y² + 4xy^3
a) Etablir que pour tout t, f''(t) = 12t²  Jusque là aucun problème, j'ai réussi.
b) Déterminer Sa. Je n'arrive pas non plus cette question, est-ce le même genre que la b du 1) ? Quelqu'un peut-il m'aider ?

Merci beaucoup !!

Posté par
Camélia Correcteur
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 22-03-09 à 16:27

Bonjour

N'oublie pas que f est une fonction d'UNE variable.

Dans le cas A(x,y)=x^3y^3 tu arrives à f''(x+y)=9x^2y^2 pour tout x et tout y. En pariculier, pour y=0 tu trouves f''(x)=0 pour tout x. Mais ceci entraine que f est une fonction affine, donc elle n'a aucune chance de vérifier l'équation.

Pour 2) Si f''(t)=12t^2, f'(t)=4t^3+a et f(t)=t^4+at+b. Reste à voir lesquelles parmi celles-ci vérifient bien l'équation (comme ça, au pif, j'ai l'impression qu'on doit avoir b=0)

Posté par
blanchecolombe
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 22-03-09 à 16:31

D'accord, oui c'est vrai que j'avais considéré f comme une fonction en général. Merci beaucoup pour l'explication, et je vais essayer de terminer la 2e question. Merci encore !

Posté par
blanchecolombe
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 22-03-09 à 21:39

Rebonsoir...
Est ce que vous pouvez me donner quelques explications pour déterminer les fonctions qui vérifient l'équation ? Car j'ai essayé mais je n'arrive pas Y a t-il une méthode ?
Merci !

Posté par
Camélia Correcteur
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 23-03-09 à 14:22

Ben,

f(x+y)-f(x)-f(y)=(x+y)^4+a(x+y)+b-x^4-ax-b-y^4-y-b=4x^3y+6x^2y^2+4xy^3-b=A(x,y)-b

Donc b doit être nul. Réponse: les fonctions de la forme f(t)=t^4-at ou a est un réel quelconque!

Posté par
Camélia Correcteur
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 23-03-09 à 14:23

f(t)=t^4+at

Posté par
blanchecolombe
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 23-03-09 à 17:58

Oui oui oui merci beaucoup en fait hier soir j'ai rééssayé et j'ai trouvé cela aussi. Mais merci beaucoup !!

Posté par
Camélia Correcteur
re : calcul différentiel, applications partielles d'orde 2 24-03-09 à 14:04



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