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Fonctions

Posté par
moctar
07-03-07 à 19:15

Bonjour,
On considére l'ensemble des fonctions f,non constantes,de\mathbb{Q}vers \mathbb{R},telles que,quels soient x,y élèments de \mathbb{Q}:
f(x.y)=f(x).f(y);  f(x+y)\le f(x)+f(y)
1)Calculer f(0),f(+1),f(-1).Démontrer que,pour tout x non nul,f(x)\neq 0.En fonction de f(x),calculer f(-x) et f(x^n),où n est un entier relatif.
Démontrer que,pour tout x entier relatif,f(x)\le |x|
2)On suppose en outre que,pour tout x entier naturel non nul,f(x)=1.
Déterminer f.On démontrera que la fonction obtenue répond bien à la question.
J'aurais aimé avoir quelques explications car j'arrive pas à démarrer.
Merci

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 19:21

prends x=0 et remplace dans les deux propriétés de f
f(0*0)=f(0)*f(0) et f(0+0)<=f(0)+f(0)
de f(0*0)=f(0)*f(0), tu vas tirer deux valeurs possibles pour f(0) et la condition f(0+0)<=f(0)+f(0) va en rejeter une, d'où f(0)=...

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 19:27

je suis allée un peu vite...

prends y=0 et x non nul, tu vas trouver f(0)

prends y=1 et x quelconque non nul, tu vas trouver f(1)

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 19:39

quand je prends y=0 et x=1,j'obtiens:
f(0)=f(1).f(0) et f(1)\le f(1)+f(0)
donc f(0)=0,c'est juste ?

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:08

f(0)=f(1)f(0) donc f(0)-f(0)f(1)=0 f(0)[1-f(1)]=0
f(0)=0 ou f(1)=1
tu ne peux pas être sûr....

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:12

commence par f(1), c'est plus facile, n'oublie pas que f(1)0

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:16

prends y=0 et x non nul, tu vas trouver f(0) en utilisant le fait que f n'est pas constante (voir énoncé)

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:16

ok,donc je prends x=1 et y=2 donc:
f(2)=f(1)f(2),je conlus directement que f(1)=1

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:18

car f(2)0
dans ce cas, c'est d'accord

as-tu prouver f(x)0 si x0 ?

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:19

non.

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:27

alors tu ne peux pas simplifier par f(2) au cas où f(2)=0

donc pour calculer f(0) , prends y=0 et x non nul, tu vas trouver f(0) en utilisant le fait que f n'est pas constante (voir énoncé)

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:40

y=0 et x=1
f(0)=f(0).f(1),f(1)=1 donc f(0)=0 ou f(0)=1,je suis bloqué là car mais si j'utilise l'inégalité ...

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:44

quand je prends x=0 et y=2 donc on a f(2)=f(0).f(2) donc f(0)=1

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 20:45

donc pour calculer f(0) , prends y=0 et x non nul, tu vas trouver f(0) en utilisant le fait que f n'est pas constante (voir énoncé)
f(x*0)=f(0)f(x)
f(0)-f(0)f(x)=0
f(0)[1-f(x)]=0
f(0)=0 ou pour tout x non nul f(x)=1
or, f n'est pas constante donc f(0)=0
(lénoncé aurait dû préciser f n'est pas constante sur * mais bon...)

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:46

je retire ce que j'ai dit j'ai additionné au lieu de multiplier

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 20:47

ok merci,je viens essayer de continuer et je te dirai ce que je trouve

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 21:05

pour le calcul de f(1),je prends x non nul et y=0 donc j'ai:
f(x)=f(1)f(x)
f(x)-f(1)f(x)=0
f(x)[1-f(1)]=0
or f(x) est différent de 0 car f n'est pas constante donc :
1-f(1)=0 donc f(1)=1
Calcul de f(-1),je prends x=1 et y=-1:
f(-1)=f(1).f(-1) or f(1)=1 donc f(-1)=1
Est ce juste ?

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 21:19

quand tu dis "f(x)est différent de 0 car f n'est pas constante", tu dis en fait, qu'on ne peut pas toujours avoir f(x)=0, il existe au moins une valeur de x telle que f(x)0

autre explication possible : comme f n'est pas constante, il existe au moins un réel x0 tel que f(x0)0
c'est peut-être plus clair comme celà....

pour le reste, c'est OK pour moi!

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 21:50

je n'arrive pas à démontrer que f(x)\neq 0
Calcul de f(-x)
pour x non nul et y=-1 on a :
f(-x)=f(-1).f(x) donc f(-x)=f(x)
Calcul de f(x^n)
f(x^n)=f(x^^{n-1}).f(x)
f(x^{n-1})=f(x^{n-2}).f(x)
....
f(x)=f(1).f(x)
....
-------------------------
f(x^n)=f(x)^{n-1}

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:02

astuce x\times \frac{1}{x}=1  prends y=\frac{1}{x}

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 22:05

donc ce que j'avais dit était faux ?

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:08

avant de calculer f(xn), passe par f(x²), c'est plus simple
je vérifie ton f(-1)=1, j'ai un doute!

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:10

f(xn)=[f(x)]n

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 22:12

ah oui f(-1)=1 ou f(-1)=-1
pour f(-1)=1 on a 1\le 0(impossible) donc f(-1)=-1

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:15

je ne trouve pas f(-1) mais ton calcil est faux, j'ai laissé passer une erreur!
f(-1)=f(1).f(-1)=f(-1)
tu ne peux pas conclure avec ça!

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 22:17

pourquoi ?

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:22

je ne vois pas comment trancher entre 1 et -1 pour f(-1) :
f(-1*-1)=f(-1)f(-1)
f(1)=[f(-1)]² donc [f(-1)]²=1 soit f(-1)=-1 ou f(-1)=1

d'ailleurs , j'ai trouver deux fonctions qui conviennet , dans l'une f(-1)=-1, dans l'autre f(-1)=1
l'énoncé est-il bien complet?
(identité et valeur absolue)

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 22:23

toi, tu as trouvé f(-1)=f(-1)... belle nouvelle!!!

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 22:28

oui,l'énoncé est complet

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 23:06

tant pis, continue...
pour x rationnel x=b/a avec a et b entiers, (prenons a et  b positifs pour le moment)
f(x)=f(b/a)=f(b)*f(1/a)=f(1/a)=f(a)=1
car f(1/a)=1/f(a) car 1=f(1)=f(a*1/a)=f(a)*f(1/a)

quelque chose me gêne dans ton énoncé!...
il manque un "détail"...

Posté par
moctar
re : Fonctions 07-03-07 à 23:20

le livre ne donne pas plus d'infos,je vais me coucher,j'ai un DS de maths demain,on reprendra plutart.

Posté par
garnouille
re : Fonctions 07-03-07 à 23:20

ok, bonne nuit!

Posté par
moctar
re : Fonctions 08-03-07 à 18:12

bonsoir et merci,
est ce obligatoire de faire le cours sur les équations fonctionnelles pour pour pouvoir cet exercice?

Posté par
garnouille
re : Fonctions 08-03-07 à 18:16

Citation :
le cours sur les équations fonctionnelles

je ne vois de quoi tu parles...

Posté par
moctar
re : Fonctions 08-03-07 à 18:23

c'est un cours que j'ai trouvé en cherchant sur le net.

Posté par
garnouille
re : Fonctions 08-03-07 à 18:55

effectivement, c'est un cas particulier mais je ne pense pas que ce cours soit nécessaire...
par contre, je trouve ton énoncé "trop sec" et je crains qu'il ne manque un détail...
en particulier pour démarrer

as-tu posé la question à ton prof pour f(0), f(1) et f(-1) ?

Posté par
moctar
re : Fonctions 08-03-07 à 19:00

l'énoncé est dans le livre et puis c'est pas le prof qui l'a donné donc je sui obligé de le faire sans lui.

Posté par
garnouille
re : Fonctions 08-03-07 à 20:02

soit f=identité
f(x)=x , f(y)=y, f(xy)=xy=f(x)f(y)
de plus f(x+y)=x+yf(x)+f(y)
danc la fonction identité convient
f(0)=0, f(1)=1 et f(-1)=-1

soit f= valeur absolue
f(x)=|x| , f(y)=|y|, f(xy)=|xy|=|x|*|y|=f(x)f(y)
de plus f(x+y)=|x+y-|x|+|y| soit f(x+y)<=f(x)+f(y)
la fonction "valeur absolue" convient
f(0)=0, f(1)=1 mais f(-1)=1

à mon avis, avec cet énoncé tel quel, on ne peut pas conclure...
c'est quoi ce sujet, des olympiades? un défi?

d'après ce que j'ai lu à droite et à gauche, les solutions de f(xy)=f(x)f(y) sont les fonctions puissances mais la condition f(x+y)<=f(x)+f(y) réduit le champ d'étude de façon drastique...

Posté par
moctar
re : Fonctions 08-03-07 à 20:14

merci

Citation :
c'est quoi ce sujet, des olympiades? un défi?

je sais pas,c'est l'un des exos étoilés qui sont dans le livre.
je continue de faire des recherches.
Merci beaucoup.



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