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Niveau Maths sup
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Equation fonctionnelle.

Posté par
Chrysler
01-11-08 à 18:08

Bonjour, bonjour.

Voila, j'ai lu les règles du forum, je sais qu'il ne faut pas poster l'énoncé brut... seulement voila, je me suis fait opérer hier, je suis constamment sous antalgiques, et pas moyen de tenir un raisonnement organisé... alors qu'il me reste que ce DM pour la reprise...
Je vous serais donc reconnaissant de m'aider à me sortir de là


Voila le problème posé :

Le but de ce problème est de déterminer les applications f : R+ > R vérifiant les deux conditions suivantes :
1. f est sur-additive : (x,y) (R+)², f(x+y) f(x) + f(y);
2. f est multiplicative : (x,y)(+)²,f(xy)=f(x)f(y).


Partie I, un exemple :

Soit un nombre réél supérieur ou égal à 1.
1. Montrer que pour tout x +, (1+x)^1+x.
2.En déduire que : (x,y) (+)², (x+y)^x^+y^.
3. On considère la fonction f définie par :
x+, f(x)=x^
Montrer que f est une solution du problème posé.

Partie II : Généralités

1. Quelles sont les fonctions constantes du problème ? Dans la suite, on suppose que f représente une solution non constante du problème posé.
2. Calculer f(0) et f(1).
3. Montrer que : x+, n, f(x^n)=nf(x).
4. Montrer que : x+*, f(x)0 et f(1/x)=1/f(x).
5. Montrer que : x+*, f(xo+*
6. Montrer que f est croissante.


J'ai aussi une Partie III, mais j'espère que comprendre les parties I et II m'aideront à appréhender la troisième. =/

Je compte sur votre soutien

Merci d'avance & bonne soirée.

Posté par
Chrysler
Coquille à rectifier : 01-11-08 à 18:09

Une petite faute de frappe passée inapercue :

5. Montrer que : x+*, f(x)+*

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 01-11-08 à 18:52

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 01-11-08 à 21:55



S'il vous plait j'y pige que daaaaalle...

Posté par
veleda
re : Equation fonctionnelle. 01-11-08 à 23:22

bonsoir,
1)tu étudies la différence (1+x)^{\alpha}-(1+\alpha.x) sur R+
2)*supposons y>x
(x+y)^{\alpha}=y^{\alpha}(1+\frac{x}{y})^{\alpha}\ge{y^{\alpha}}(1+\alpha\frac{x}{y})en utilisant le 1)
y^{\alpha}(1+\frac{\alpha.x}{y})\ge{y^{\alpha}}+y^{\alpha-1}x\ge{y^{\alpha}}+x^{\alpha}puisque y>x et\alpha>1
*x>y même technique
*x=y (x+x)^{\alpha}=x^{\alpha}(1+1)^{\alpha}\ge{x^{\alpha}(1+{\alpha})\ge(x^{\alpha}+x^{\alpha})
puisque\alpha>1
3) pas de problème je pense?

Posté par
veleda
re : Equation fonctionnelle. 01-11-08 à 23:38

dans la seconde partie
2)pour trouver f(0) tu fais x=y=0
             f(1) tu fais x=y=1
3)tu sais que f(x.x)=f(x)f(x) donc f(x²)=f(x)²
tu vas faire une récurrence
hypothèse de récurrence:il existe un entier n tel que f(xn)=f(x)n
tu calcules ensuite f(xn+1)=f(xn.x)=f(xn)f(x)=f(x)nf(x)
4) x n'est pas nul ,tu poses y=1/x soit xy=
f(xy)=f(1)=>f(x)f(y)=f(1) d'où f(y)=...

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 12:54

Merci pour les pistes de réflexions, seulement, dès le début, je ne vois pas comment étudier la différence (1+x)^-(1+x)...

Quelqu'un pourrait-il m'éclaircir ? svp ?²

Posté par
Rodrigo
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 12:58

Mieux....prends les log

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:10

Tu veux dire résoudre les questions en passant à chaque fois l'égalité en logarythme ? Ok, j'essaye, merci.

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:31

Y'a rien à faire, rien que sur cette première question, je bloque... ><
Résumons, je dis que si :
(1+x)^a 1 + ax
Alors ln (1+x)^a ln ( 1+ax )
Alors a * ln ( 1+x ) ln ( 1+ax )

Mais après... :$

Posté par
Rodrigo
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:34

Ben derive par rapport a x

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:37

On a le droit de dire que si f(x) > g(x), alors f'(x) > g'(x) ?

Faut vraiment que j'arrête ces médocs moi, incapable de réfléchir...

Posté par
Rodrigo
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:38

Non, c'est dans l'autre sens que ca marche...a une constante pres...

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:43

Je vois ce que tu veux dire dans le cas général, le souci c'est que ces "équations fonctionnelles" me semblent totalement floues ( j'ai encore jamais vu ça ), et du coup, même dans le cas présent j'ai beaucoup de mal à mettre en application...
Tu pourrais m'expliquer plus clairement s'il te plait ?

( Arf, le pire c'est que cette question doit représenter 2% du DL... )

Posté par
Rodrigo
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:47

Ben les derivees de a log(1+x) et de log(1+ax) sont a/1+x et a/1+ax respectivement.
Comme a/1+x>=a/1+ax, et que pour x=0, alog(1+x) et log(1+ax) sont égaux.
on en deduit alog(1+x)>=log(1+ax)

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 13:54

D'accord, cette fois j'ai compris ( en même temps là j'aurais été grave.. ), je te remercie.

Une dernière question ( pour le moment, j'ai compris bon nombre des questions suivantes, ouf... ), si c'est pas trop abuser :
Pour le petit 2) de la partie I, tu approuves le raisonnement de velleda ?

Posté par
Fradel
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 15:10

Bonjour,

La question étant "En déduire ...", veleda a utilisé ce qu'elle avait démontré dans la première question et c'est aussi ce j'aurai fais.
Maintenant, je ne vois pas l'intérêt d'étudier les trois cas : x > y , x < y  et x = y
En revanche, je pense qu'il est nécessaire, avant de mettre x en facteur, d'étudier le cas particulier : x = 0 .
Mais toi, tu as une autre idée ?

Posté par
veleda
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 16:09

bonjour,
attention quand tu étudies le signe de /(1+x)-/(1+x) le numérateur c'estx(-1) il n'est positif que parce que 1 il ne faut pas oublier de le mentionner

Posté par
veleda
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 16:12

>>Fradel
y>x0=>y>0 donc je peux le mettre en facteur sans problème

Posté par
Chrysler
re : Equation fonctionnelle. 04-11-08 à 16:48

D'accord, je vous remercie.

Posté par
Fradel
re : Equation fonctionnelle. 05-11-08 à 13:57

Citation :
y>x0=>y>0 donc je peux le mettre en facteur sans problème


C'est exact.



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