Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Petite équation a resoudre

Posté par
mHelba
16-09-09 à 18:46

Bonjour bonjour tout le monde,
Je suis en ce moment en train de bloquer sur une équation qui, je suis sur, est toute bête a résoudre, mais je ne m'en sors pas :

Résoudre x^sqrt x = sqrt x^x

Je sais que les solutions sont 1 et 4 , elles sont d'ailleurs évidentes , mais comment prouver que ce sont les seules.
Je suis en 1ère année de licence mais nous n'avons eu qu'un seul cours de math jusqu'à maintenant et il ne permet pas de m'aider (cours sur les complexes).
Étant également un peu rouillé au niveau de la résolution d'équation j'imagine qu'il y a des réflexes évidents que je n'ai pas.
Je ne demande pas la solution bien évidement mais seulement des indications qui pourraient me permettre de résoudre ce problème.
Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
James bond
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 18:49

théorème de la bijection.
en étudiant une fonction bien choisie...

Posté par
mHelba
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 19:04

De ce que je me rappel de la bijection on choisi 2 valeurs de x de façon a ce que la fonction soit successivement positive puis négative et on annonce qu'il n'y a qu'une seule valeur de x sur un intervalle défini pour lequel la fonction passe par 0 ?
Donc d'après ce que je comprend on défini une fonction f(x) = x^sqrt x - sqrt x^x puis on choisi 2 valeurs de x sur l'intervalle ]0 , 2] par exemple puis sur l'intervalle [3 , 5[ par exemple , vu que la fonction passe par 0 2 fois , mais dans ce cas comment expliquer que l'on choisi ces intervalles en particulier et pas d'autres ? vu que pour les utiliser il faut déjà connaitre quand la fonction passe par 0 et donc déjà connaitre les solutions de l'équation.
J'avoue être un peu perdu :\

Posté par
James bond
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 19:06

tu traces le tableau des variations de f
tu regardes on ca doit s'annuler
tu conclues

Posté par
mHelba
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 19:22

J'y avais pensé malheureusement pour cela il me faut calculer la dérivée il me semble et j'en suis parfaitement incapable :\
Je n'ai jamais appris a dériver quelque chose a la puissance x et encore moins a la puissance sqrt x :\

Posté par
James bond
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 19:28

tu passes par l'exponetielle
ensuite tu dérives grace aux théorêmes de composition

Posté par
mHelba
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 20:25

Quand tu parle de passer a l'exponentielle tu veux dire passer de f(x)=x^sqrt x - sqrt x^x a f(x)=e^{sqrt x^ ln x} - e^{x ln sqrt x} ?
Dans ce cas la dérivée est assez monstrueuse :\ , enfin sauf si je me plante :

f'(x)=( \frac {1}{sqrt x} + \frac {ln x}{2sqrt x})e^{sqrt xln x} - (ln sqrt x + \frac{1}{2})e^{x ln sqrt x}

Posté par
carpediem
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 22:19

salut

lnx=(1/2)lnx... donc remplace et ensuite factorise ....

Posté par
carpediem
re : Petite équation a resoudre 16-09-09 à 22:21

sinon en prenant directement le logarithme on a :

x lnx = (1/2)xlnx

on met tout dans un membre et on factorise...


REM: tout nombre positif est le carré de sa racine carrée !!

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 00:40

bonsoir

pardon Carpediem, mais là je ne comprends pas bien ton égalité de 22:21 !

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 00:44

ah tu traduis l'équation de départ en prenant le "ln"... OK... j'avais peur que ce soirtune propriété méconnue !

pour ce qui est de ta remarque de 22:19... cela ne semble pas permettre de factoriser car on a un (2+ln(x)) et un (1+ln(x))

Pour résoudre cette équation, tu as raison à 22:21... il vaut mieus en prendre le logarithme, et non étudier la fonction qui n'est pas si simple que cela à étudier (contrairement à ce semblait prétendre notre ami Mr Bond !)

cela doit donner quelque chose dans le genre x= 1 ou 4 ... non ?

MM

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 00:45

(pardon pour toutes les fautes de frappe... je veux aller trop vite !)

Posté par
agnesi
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 04:53

Bonjour;

3$x^{sqrt{x}}=(sqrt{x})^{x}

lnx^n=nlnx

d'où

3$sqrt{x}lnx=xln\sqrt{x}

3$sqrt{x}lnx=xln\sqrt{x}=xln(x)^{\frac{1}{2}}=\frac{x}{2}lnx


3$lnx(sqrt{x}-\frac{x}{2})=0

Posté par
Rudi
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 08:07

bonjour

juste une question

si on remplace x par 0 et comme racine(0)=0, l'équation devient 0^0 = 0^0 ce qui, même sans savoir ce que peut valoir 0^0, serait vrai

Peut-on alors conclure que x=0 serait également une racine en plus de 1 et 4 ?

Merci pour vos explications

Rudy

Posté par
agnesi
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 08:33

Bonjour;

Non ; il y a indétermination remarque x^0=1~~\;\ alors\;\0^{0}=...?  

Posté par
Rudi
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 09:07

Merci agnesi pour ta réponse

Néanmoins, je ne cherche pas à lever cette indétermination

je constate simplement que, de part et d'autre du signe égal, il y a (a priori) la même expression

à moins qu'on considère que l'utilisation du ln exclut, de fait, la valeur 0

Rudy

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 09:14

00 n'est qu'un prolongement par continuité de la fonction xx

La quantité ab puissance réelle d'un réel est définie comme étant exp(b*lan(a))

donc elle n'est définie que pour a>0

L'ensemble de définition de l'équation est donc ]0 ; +inf[

Posté par
esta-fette
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 09:17

une autre mèthode:

x^\{sqrt x}=\sqrt x^x
 \\ \Rightarrow
 \\ \sqrt x^x=\left(\left(\sqrt x\right)^2\right)^{\sqrt x}
 \\ \Rightarrow
 \\ \sqrt x^x=\left(\sqrt x\right)^{2\sqrt x}
 \\ \Rightarrow
 \\ x={2\sqrt x} ou x=1
 \\

donc on résout
x-{2\sqrt x}=0

on trouve 3 valeurs candidates 0;1 et 4 et ensuite on vérifie celles qui sont solutions.

pour le problème de 0^0, en général on pose PAR CONVENTION que zéro puissance Zéro = 1....
mais ce n'est qu'une convention:

voir ce lien:

Posté par
Rudi
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 09:23

merci à tous les deux

c'est pour cette raison que, dans mon message du 17-09-09 à 08:07, j'attirais l'attention sur :

même sans savoir ce que peut valoir 0^0

Rudy

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 10:40

je ne peux que répéter ce que je disais avant : l'équation n'est pas définie en 0
(voir la définition de la puissance réelle d'un réel)
par contre on peut montrer que les deux fonctions 'celles de gauche et de droite) se prolonge par continuité en 0 par la même valeur qui est 1.

c'est à dire que si on appelle f et g les fonctions définies par :

f(x) = sqrt{x}^x si x>0 et f(0)=1
g(x) = x^{\sqrt{x}} si x>0 et g(o)=1

alors les deux fonctions sont définies continues sur [0 ; +inf[ et l'équation f(x)=g(x) a trois solutions :0 ; 1 et 4

Mais l'équation telle qu'elle est donnée au départ n'a que deux solutions : 1 et 4

Posté par
carpediem
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 12:38

MM : tout à fait d'accord avec toi sur tout

et en part la factorisation (calcul mental :mauvais facteur)

en prenant le ln on élimine de facto x=0 (def de l'exponentiation)

ensuite si on change le pb alors tout peut arriver:

si f(x)=xx pour x>0 et f(x)=1 pour x0
et g(x)=xx pour x>0 et g(x)=1 pour x0

on a même une infinité de solution...

Posté par
MatheuxMatou
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 12:59

ah ben oui ! mais là c'est pas du jeu

Posté par
carpediem
re : Petite équation a resoudre 17-09-09 à 18:58



et pardon pour le s à solutionS  



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !