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developpement limité

Posté par
cloro
14-11-09 à 19:50

salut tout le monde , et merci de me lire
soit f définie sur +* par

f(x)=(ln(x+1)/x)lnx

je veux montrer que f admet un prolongement par continuité en 0, donc f(x) doit admettre une limite en 0 , alors pour calculer cette limite je ferais appel au DL(0)

je calcule donc le DL(0) de f(x)= elnx.ln(ln(x+1)/x)

ln(x+1)/x=1-(x/2)+(x2/3)-(x3/4)+x3(x)
puis je pose  t=-(x/2)+(x2/3)-(x3/4)+x3(x)
ln(1+t)=t-(t2/2)+(t3/3)+t3(t)
ln(ln(x+1)/x)= -(x/2)+(11x2/24)-(5x3/48)+x3(x)
alors la j'ai l'impression de bleufer , parceque je ne sais pas comment devloper lnx en 0
aidez moi s'il vous plait

Posté par
Rudi
re : developpement limité 14-11-09 à 20:08

bonjour

je ne suis pas certain de ce que j'avance

je me sers de (1+x)^a = 1+ax+... où je dis, peut être à tort que le a est lnx (**)

ln(1+x)/x = 1-x/2

donc (1-x/2)^lnx = 1-(x/2).lnx+...

comme le x l'emporte sur le ln, tous les produits x^p.(lnx)^q tendent vers 0

et f(x) tend vers 1

ce qui me fait tilter c'est le (**)

rudy

Posté par
cloro
re : developpement limité 14-11-09 à 20:16

je ne suis pas sure non plus de ça , je crois que le a
non ? corrige moi si j'ai faux

Posté par
Rudi
re : developpement limité 14-11-09 à 20:41

ben justement, j'en suis pas sûr

si un prof passait par là...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : developpement limité 15-11-09 à 11:29

le 3$DL_1(0) : 3$\fbox{(1+x)^a\;=\;1+ax+o(x)} est en général faux lorsque a dépend de x comme c'est le cas par exemple pour 3$\fbox{(1+x)^{\frac{1}{x}}} sauf erreur bien entendu

Posté par
Rudi
re : developpement limité 15-11-09 à 17:31

merci pour la confirmation

alors comment obtenir cette limite de f(x)=(ln(x+1)/x)^lnx pour x->0+ ?

Posté par
jandri Correcteur
re : developpement limité 15-11-09 à 18:01

Bonjour Rudy,

C'est très simple.
4$\frac{\ln(1+x)}x=1-\frac x2+o(x)
4$\ln\(\frac{\ln(1+x)}x\)=-\frac x2+o(x).
4$f(x)=e^{-\frac x2 \ln(x)+o(x\ln(x))} tend vers 1 quand x tend vers 0 (puisque x\ln(x) tend vers 0).
La fonction prolongée a une tangente verticale en 0 car \frac{f(x)-1}x est équivalent à -\frac12\ln(x) qui tend vers l'infini.

Posté par
Rudi
re : developpement limité 15-11-09 à 18:19

merci jandri

je n'ai pas penser à associer xlnx au DL et je m'obnubilais sur un DL en x=0 pour ln, en vain

merci

Posté par
Rudi
re : developpement limité 16-11-09 à 20:49

bonjour

étonné que la tangente en A(0;1) soit verticale (au vu du tracé de la courbe),

developpement limité

j'ai cherché, par excel, à exprimer delta_y/delta_x pour un pas de plus en plus petit (pas = delta_x)

developpement limité

y a-t-il des raisons expliquant les valeurs aberrantes en rouge (le pas n'est que de 0,00000001) ou des moyens d'éviter ces bruits de calcul ?

rudi

Posté par
jandri Correcteur
re : developpement limité 17-11-09 à 12:20

Bonjour Rudy,

Ces résultats aberrants sont aisément explicables.
Excel n'est pas une vraie calculatrice.
Il calcule soit-disant avec 15 chiffres significatifs de précision mais ce n'est pas vrai.
Ainsi le calcul de ln(1+2*10^(-8)) donne 2*10^(-8) car il néglige le terme suivant du développement: -4*10^(-16).
Par suite le calcul de ln(1+2*10^(-8)) / (2*10^(-8)) est complètement faux.

Ma calculatrice (TI92) donne pour ln(1+2*10^(-8)) la valeur 1.99999998*10^(-8) qui est correcte.
Elle calcule les bonnes valeurs de f(x) pour x=k*10^(-8) ainsi que les bons taux d'accroissements.
Elle est donc bien supérieure à Excel.

Posté par
Rudi
re : developpement limité 17-11-09 à 12:22

merci jandri

comme je pensais que les 15 chiffres significatifs étaient vrais, je m'étonnais de bugger à 8 chiffres après la virgule

rudy



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