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démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x)

Posté par
manoudu66
03-01-10 à 00:07

bonsoir je refais mon devoir de math et il y a un exercice que je n'ai même pas touché le jour du contrôle car je ne me souviens pas bien des démonstrations par récurrence de plus j'avais du mal à les faire dans l'enseignement secondaire. J'aurais besoin que l'on me guide svp car je ne sais pas par où commencer (mise à par quil y a 3étapes: initialisation héredité conclusion)

énoncé:
on considère la fonction f définie par: f(x) =ln(1+x)
démontrer en utilisant un raisonnement par récurrence que sa dérivée nième est donné par la formule:
fn(x)=(-1)n-1 \frac{(n-1)!}{(1+x)^n}

merci.

Posté par
Yota
re : démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 03-01-10 à 00:17

Initialisation : montrer que c'est vrai pour n=1

Heredite : montrer que si c'est vrai pour n>=1, alors c'est vrai pour n+1

Et c'est fini

Essaie deja de voir si c'est vrai pour n=1

Posté par
manoudu66
démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 03-01-10 à 01:28

ce que jai fait:
f(x)=ln(1+x)
n* fn(x)=(-1)n-1 \frac{(n-1)!}{(1+x)^n}
initialisation: pour n=1
f^1 (x)=(-1)0 \frac{0!}{(1+x)^1}
    = 1 \frac{1}{(1+x)}

et f'(x)= (ln(1+x))'=\frac{1}{(1+x)}

donc la proposition au rang 1 est vraie

hérédité: supposons que la proposition soit vraie pr un certain rang k+1 où k (si je me souviens bien de la phrase)
fk+1(x)=(-1)k+1-1 \frac{(k+1-1)!}{(1+x)^(k+1)}
   =(-1)^k \frac{k!}{(1+x)^(k+1)}

je pense qu'apres je devrais arriver à dire que c'est égal à fk*f' qui est bien équivalent de fk+1

mais je narrive pas. je sais que (1+x)k+1=(1+x)n *(1+x) ms apres je bloque

Posté par
Yota
re : démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 03-01-10 à 01:31

Euh, non f(n)(x) c'est la dérivée nieme de f, il n'y a pas de produit la dedans

Tu dois partir de la formule de f(n)(x), la dériver pour trouver f(n+1)(x)
et voir si tu retombes sur la bonne formule

Posté par
manoudu66
démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 03-01-10 à 02:55

d'accord jai fait autre chose ça marche ou pas ? :
je garde ce que jai fait en haut

Citation :
hérédité: supposons que la proposition soit vraie pr un certain rang k+1 où k (si je me souviens bien de la phrase)
fk+1(x)=(-1)k \frac{k!}{(1+x)^(k+1)}


et si je dérive fk on a (fk(x))'=fk+1(x)

on part de fk(x) on dit que u=(-1)k+1(k-1)!
                                     u'=0
                                     v=(1+x)^k
                                     v'=n(1+x)k-1

fk+1(x)= \frac{u'v-v'u}{v²}= \frac{(-1)k!}{(1+x)^(k+1)} \frac{(-1)^n}{-1}

en simplifiant par (-1) on retrouve bien la citation (si je n'ai pas fait derreur de calcul). est ce que mon raisonnement est bon? si c'est pas ça que je devais faire je ne vois pas comment faire...

Posté par
Yota
re : démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 03-01-10 à 11:51

Je ne comprends pas ton calcul final, tu peux le detailler ?

Posté par
manoudu66
démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 04-01-10 à 00:52

fk(x)=(-1)k-1 \frac{(k-1)!}{(1+x)^k}
si je la dérive (afin d'avoir fk+1(x) si jai bien compris)
jobtiens en prenant u=(-1)k-1 (k-1)!
                    u'=0 car u est contant
                    v=(1+x)^k
                    v'=k(1+x)k-1
en utilisant la formule de la derivée d'un quotient:
\frac{u'v-v'u}{v^2}
soit fk(x)'=[0(1+x)^k - k(1+x)k-1(-1)k-1 (k-1)! )]/((1+x)^k)²
                  =[0-k!(-1)k-1(1+x)k(1+x)-1] / (1+x)2k
                  =[-k!(-1)k-1] / [(1+x)k(1+x)]
                  =[-k!(-1)k-1] / (1+x)k+1
                  =[(-1)k! (-1)k] / [(1+x)k+1(-1)]
puis on peut simplifier les (-1)
                 ==[k! (-1)k]/  [(1+x)k+1]
                 =fk+1

si c'est pas ça peux tu me dire ce que je dois faire ou me le montrer stp?car là je sature je sais plus comment faire

Posté par
Yota
re : démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 04-01-10 à 08:24

C'est bon

Posté par
manoudu66
démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 05-01-10 à 21:50

Super j'ai réussi à trouver! merci pour tes conseils

Posté par
Yota
re : démonstration par récurrence dérivée nieme de ln(1+x) 05-01-10 à 22:07

De rien



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