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fonction polynomiale

Posté par thetoto (invité) 28-03-06 à 11:02

Bonjour , pouriez vous m'aider je n'arrive pas a commencer cet exercice. merci

on a une fonction
fn[/sub](X)=X^n+X^(n-1)+ ... +X - 1

montrer que pour n>= 1 la fonction f[sub]
n s'annulle pour une seule valeur positive Y[/sub]n. montrer que la suite (Y[sub]n) est monotone et décroissante et calculer sa limite.

Merci

Posté par philoux (invité)re : fonction polynomiale 28-03-06 à 11:13

bonjour

fn(0)=-1

fn(1)>0

fn continue => 0 < Yn < 1

f(n+1)(x)=f(n)(x)+x^(n+1)

si  Yn annule fn(x) => f(n+1)(Yn)=f(n)(Yn)+Yn^(n+1)=Yn^(n+1) => f(n+1)(Yn) >0

donc la valeur Y(n+1) < Y(n)

lim Yn = 0

A vérifier et à "rigouriser"...

Philoux

Posté par
raymond Correcteur
fonction polynômiale 28-03-06 à 11:34

Bonjour.
On calcule la dérivée de f_n. On trouve, pour x0 une dérivée positive, donc, f_n est croissante. sur R+.
Comme f_n(0) = -1 et f_n(1) = n-1, la fonction s'annule une fois et une seule sur ]0,1[ (en excluant le cas n = 1 où elle s'annule en 1). Cette racine unique que nous noterons y_n est dans ]0,1[.
La différence f_{n+1}(x) - f_n(x) = x^{n+1} prouve que cette différence est positive, donc f_{n+1}(y_n)> 0. Donc :
y_{n+1}< y_n: suite décroissante. Comme elle est minorée par 0, elle converge vers une limite y positive.
En écrivant f_n(x) = x^n+x^{n-1}+...+x+1-2 et en appliquant la formule de la somme es termes d'une suite géométrique (y < 1) je trouve que la limite est y = 1/2.
Cordialement RR.

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 02:11

Bonsoir , pourriez-vous m'expliquer comment trouver y=\frac{1}{2} comme limite ?

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 10:48

Personne ne peut m'aider ? c'est gênant pour moi car le multi-post est interdit .

Posté par
raymond Correcteur
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 11:37

2$\textrm f_n(x) = x^n+...+x-1 = x^n+...+x+1-2 = \fra{1-x^{n+1}}{1-x}-2 = \fra{2x-1-x^{n+1}}{1-x}

Donc,

2$\textrm f_n(x_n) = \fra{2x_n-1-x_n^{n+1}}{1-x_n} = 0

Comme 0 < xn < 1, \lim_{n\to +\infty}x_n^{n+1}=0 , en passant à la limite dans l'expression précédente, on trouve :

\lim_{n\to +\infty}x_n \ = \ \fra{1}{2}

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 12:03

Merci Raymond et bonne continuation .

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 12:20

Et si nous avions seulement f_n(x)=x^{n+1}+x^{n-1}+x^2+x-1
Est-ce que la limite de x_n serait \frac{-1+\sqrt{5}}{2} ?

Posté par
raymond Correcteur
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 12:50

Oui.

Même étude sur [0,1] : unicité d'une racine xn dans ]0,1[.

Croissance de la suite (xn) et majoration par 1, donc convergence vers une limite : a.

On aura :

f_n(x_n) \ = \ x_n^{n+1}-x_n^{n-1}+x^2+x-1 \ = \ 0

A la limite :

a_n^{n+1}-a_n^{n-1}+a^2+a-1 \ = \ 0

Comme à < a < 1 les deux premiers termes tendent vers 0, il reste bien a² + a - 1 = 0

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 11-01-09 à 13:31

Ok , thank you Raymond !

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 16-01-09 à 20:17

Excusez-moi encore mais il me reste un problème sur la conscience : montrer que a<1 car le théorème de passage à la limité dans une inégalité large me donne a1 mais j'ai besoin du strict pour la convergence vers 0 après .Je dois vous demander d'être très rigoureux , désolé . Bon courage !

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 16-01-09 à 21:48

Vraiment personne ?

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 16-01-09 à 22:48

Je compte sur votre aide .

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 17-01-09 à 12:50

Je n'y arrive toujours pas .

Posté par
raymond Correcteur
re : fonction polynomiale 17-01-09 à 16:05

Je pense avoir trouvé.

Comme nous supposons une limite égale environ à 0,6, cherchons fn(0,7)

3$\textrm f_n(\fra{7}{10}) = (\fra{7}{10})^{n+1}+(\fra{7}{10})^{n-1}+(\fra{7}{10})^2+(\fra{7}{10})-1\\
 \\ 
 \\ = \fra{7^{n+1}+100.7^{n-1}}{10^{n+1}}+\fra{19}{100}

Donc, 3$\textrm f_n(\fra{7}{10}) > 0.

Ceci montre que 0 < xn < \fra{7}{10}

Donc, sa limite a est définie par 0 < a < \fra{7}{10}

Posté par
med112
re : fonction polynomiale 17-01-09 à 16:37

Woaw ! Pas mal raymond la technique de l'exemple concret avec 7/10 , je te remercie!a+

Posté par
raymond Correcteur
re : fonction polynomiale 17-01-09 à 16:52

Bon week end. RR.



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