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convergence

Posté par
timus
27-03-09 à 01:13

Bonjour , j'ai le probleme suivant :

Soit fn la fonction définie sur R pour tout n > 0 par : fn(x) = x^n + 2x² +x - 1

a)Montrer que fn(x) = 0 admet, pour tout n > 0, une unique racine positive que
l'on notera Un. Localiser cette racine entre deux entiers .

Bon c'est fait en utilisant le théorème des valeurs intermédiaires . J'ai localisé la racine entre 0 et 1 .

b)En s'aidant de l'´etude du signe de fn(un−1), montrer que la suite (Un) est convergente .

Alors là j'ai plus de mal , voici ce que j'ai fait :

fn(Un-1) = f(n-1)(Un) .

f(n-1)(x) = x^n-1 + 2x² + x - 1
f'(n-1) = (n-1)x^n-2 + 4x + 1

Quelque soit x > 0 , la dérivée est tjs positive donc la fonction strictement croissante et comme f(0) = -1 et f(1) = 3 , on a bien une racine dans [0;1] mais ça ne me donne aucun renseignement sur la suite Un..

Quelqu'un a t'il une idée sur cette suite Un ?

merci

PS : en fait j'ai une idée mais elle va vous paraitre ridicule je parie . J'ai comparé les 2 dérivées , f'n(x) et f'(n-1)(x) et j'ai remarqué que la dérivée de f(n-1) croit moins vite que celle de fn , et j'avais pensé qu'on pouvait en déduire que Un-1 > Un et que la suite était donc décroissante ?

Qu'en dites vous ?

Posté par
apaugam
re : convergence 27-03-09 à 01:44

fn(Un-1) = f(n-1)(Un)
je ne vois pas du tout pourquoi on aurait cela !
par contre il faut regarder juste le graphe et les variations de fn
et la definition de u_{n-1}
2u_{n-1}^2+u_{n-1}-1=-(u_{n-1})^{n-1}
D'où
f_n(u_{n-1})=(u_{n-1})^{n}-(u_{n-1})^{n-1}
ce n'est pas dur d'étudier le signe de ce truc là puisque u_{n-1} est entre 0 et 1
et ensuite on peut situer  u_{n-1} dans le tableau de variations de fn et ainsi le comparer à un

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 12:11

Salut , je ne comprends pas comment tu passes d'une expression à une autre :

On part de :

f(Un-1) = (Un-1)^n-1 + 2(Un-1)² + (Un-1) - 1

donc 2(Un-1)² + (Un-1) - 1 = -(Un-1)^n-1

Ensuite je ne vois pas d'où sort ton (Un-1)^n dans la dernière expression...

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 14:56

Bonjour

f_n(u_{n-1})=(u_{n-1})^n+2u_{n-1}^2+u_{n-1}-1

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 15:16

salut camélia , ok , mais je ne vois pas du tout comment étudier le signe de cette expression...

Je dérive :

f'n(Un-1) = nUn-1^n-1 + 4Un-1 + 1

Quelque soit n > 0 c'est positif , mais bon je n'arrive pas à extraire d'infos sur la suite Un j'ai l'impression que j'ai dérivé pour rien...

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 15:29

Pourquoi tu ne lis pas ce que apaugam a écrit? (salut annette ).

f_n(u_{n-1})=(u_{n-1})^{n-1}(u_{n-1}-1) < 0

Tu sais que f_n(u_n)=0 et tu as du trouver à la première question que f_n est croissante sur [0;1]. Donc u_{n-1} < u_n.

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 15:37

camélia j'ai lu ce qu'a écrit apaugam mais comme je l'ai écrit je n'ai absolument rien compris à ce qu'elle a écrit...

Moi je comprends juste ce que tu as écrit au début :

f(Un-1) = (Un-1)^n + 2(Un-1)² + (Un-1) - 1

ensuite je comprends pas du tout comment tu arrives à l'expression que tu as écrite...

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 15:43

Parce que tu ne mets pas les indices dans les f...

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 15:49

camélia je suis désolé comme tu le vois j'ai bcp de difficulté en maths et là je ne comprends tjs pas , moi j'en suis resté à ton message de 14h56 , ensuite je suis totalement perdu avec le Un-1 ^ n-1 je ne sais pas d'où il vient...

je suis largué

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 15:56

f_{n-1}(u_{n-1})=(u_{n-1})^{n-1}+2u_{n-1}^2+u_{n-1}-1=0. Donc
-(u_{n-1})^{n-1}=2u_{n-1}^2+u_{n-1}-1 et tu remplaces dans f_n(u_{n-1})

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 16:06

ah ben là ça va bcp mieux  , je n'ai pas ton coup d'oeil , donc la suite est convergente car 1. elle est croissante vu que Un-1 < Un .

et 2. est la bornée par 1

donc on peut dire qu'elle est convergente à partir de ces 2 critères je pense ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 16:11

Oui, c'est ça.

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 16:13

en fait j'ai remarqué que si on étudiait la fonction 2x²+x-1 , on trouvait qu'elle était croissante sur 0;+inf et qu'elle valait 0 en 1/2 , est ce que tu penses que à partir de là je peux encadrer Un de manière plus précise dans ]0;1[ ?

Par exemple peut on encadrer Un sur ]0;1/2[ ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 16:16

Si tu as démontré que f_n(1/2) > 0, oui.

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 16:21

ben oui fn(1/2) est tjs supérieur à 0 pas de soucis , en fait le 1/2 c'est la limite de la suite des Un finalement ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 16:28

Je n'en sais rien...on te demande la limite?

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 16:30

non mais c'est juste par curiosité

Posté par
Camélia Correcteur
re : convergence 27-03-09 à 16:34

Je n'ai pas réfléchi, mais ce n'est pas sur que l'on sache la calculer!

Posté par
timus
re : convergence 27-03-09 à 16:35

bon et bien en tout cas je te remercie bcp pour ton aide , surtout que c'etait un exercice qui me tenait à coeur , on croit tout savoir des polynomes alors qu'en fait pas du tout , merci



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