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Niveau Maths sup
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Problème transcendance de e

Posté par
Leitoo
26-09-09 à 16:30

Bonjour,

J'ai un problème qui permet de démontrer la transcendance de e:

On suppose f Z[X], et on note f(x) la fonction associée

        
F(X) =     f(k)(x)    (je ne sais pas trop ce qui se trouve à la borne supérieur,la photocopie est mal passée)
          k=0
                                                              x
Montrer que exp(x)*F(0) - F(X) = exp(x) *   exp(-t)f(t) dt
                                                              0

Je pense qu'il faut utiliser une intégrale part partie, seulement je n'y arrive pas.

Merci de votre aide.

Posté par
otto
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 16:32

Bonjour,
moi je dériverais plutot les 2 expressions.

Posté par
Leitoo
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 16:37



Lorsque je dérive le membre de droite, j'obtiens quoi ? Un produit, c'est a dire u'v + uv'

Si c'est le cas, l'intégrale sera toujours présente. Non ?

Posté par
otto
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 18:49

Oui, sinon tu peux faire une IPP comme tu le proposes, je n'ai pas fait les calculs, mais ça devrait aboutir dans les deux cas.

Posté par
Leitoo
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 18:54

Le problème que je rencontre lorsque que je fais une intégration par parties, c'est que je retrouve f'(t) dans l'intégrale a calculer. et ainsi de suite. je pourrais le faire infiniment...

Posté par
Rodrigo
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 19:17

Bonjour,
Comme f est un polynome sa dérivée n-ieme pour n assez grand est nulle donc, ca va finir par s'arreter.

Posté par
carpediem
re : Problème transcendance de e 26-09-09 à 19:34

salut

divise par ex puis calcule la dérivée de chaque membbre

dans le 1e membre remplace F et F' par leur et simplifie...

Posté par
Leitoo
re : Problème transcendance de e 30-09-09 à 17:23

Bonjour, et merci de votre aide. Ceci m'a permis de d'avancer.

Par la suite, une question me pose a nouveau problème.


Je dois calculer les dérivés k-ième de fp en 0 en fonction des dérivées de Q en 0.

En utilisant le fait que Q(x) = (p-1)! \frac{f_p(X)}{X^{p-1}}


J'exprime alors fp en fonction de Q puis en utilisant la forumle de Leinbniz je trouve:


f^{(k)}_p(X) = \sum_{i = 0}^k {(_i^k)\frac{X^{p-1-i}}{(p-1-i)!}Q^{(i)}(X)}


cependant mon problème c'est qu'en 0, la fraction \frac{X^{p-1-i}}{(p-1-i)!} sera nulle pour tout i < p-1 et pour tout i p-1, au dénominateur j'aurais une expression négative factorielle.

Je ne vois pas trop comment traiter les cas. Merci de votre aide =)

Posté par
carpediem
re : Problème transcendance de e 30-09-09 à 19:54

tu as (p-1)!fp = xp-1Q(x)

0 est racine p-1 de fp donc les p-2 premières dérivées de fp sont nulles en 0

reste à voir la suite...

ie pour k>= p-1 il faut faire attention à tes puissances de x (en as-tu encore ?)

Posté par
Leitoo
re : Problème transcendance de e 30-09-09 à 19:59

Merci, J'ai trouvé grâce a de l'aide, c'est :

3$ f^{k}_p(0)={k\choose p-1}Q^{(k-p+1)}(0) lorsque k >= p-1 et sinon c'est 0


Ensuite j'ai une seconde question:

On a toujours Q(x) = (p-1)! \frac{f_p(X)}{X^{p-1}} et f_p^{(k)} = \frac{X^{p-1}}{(p-1)!}\prod_{i=1}^{m}{(X-i)^p}

comment montrer que pour tout k entier naturel f_p(k)(0) est un entier relatif. Ensuite que si p est premier supérieur a m, p | f_p(k)(0) sauf pour une valeur particulière de k a déterminer.

Pour la première je n'ai aucune idée

Ensuite  p premier, il faut utiliser à priori le fait que Q = Up puis Q' = pU'Up-1 seulement je n'arrive pas a déterminer U.


Merci d'avance.

Posté par
carpediem
re : Problème transcendance de e 30-09-09 à 20:08

un coefficient binomial est un entier...

Posté par
Leitoo
re : Problème transcendance de e 30-09-09 à 20:13

Oui tout a fait, je suis d'accord. Mais ce qui me tracasse c'est la dérivée k-orme de Q(X)



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