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Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles

Posté par
weib
16-09-09 à 15:53

Bonjour, je suis confronté à un exo que voici

'Retrouver la fonction f (x,y ) telle que :

x  f(x,y ) = 3x2 + 2y +1
et
y  f(x,y ) = 6xy + 8x - 3

j'ai essayé de retrouver les primitives séparément mais ça ne marche évidemment pas ... je ne sais donc pas du tout comment faire. si vous avez une idée merci d'avance

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 17:23

bonjour

Les dérivées partielles sont mal écrites mais je pense avoir compris l'énoncé !

f(x;y)/x = 3x² + 2y + 1

primitive moi cela par rapport à x...

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 17:28

Pour moi ça fait x3 + 2xy + x

et l'autre 3xy² + 8xy - 3y

ce qui est faux ... mais je vois pas où ça coince.

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 17:31

ne t'occupe pas de l'autre s'il te plait et suis mes indications.

tu m'as donné UNE primitive en x de la première expression... qui te dit que f(x;y) est celle-là ? il faut traiter le cas général !

donc je répète : primitive en x la première expression :

f(x;y) = ...?...

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 17:47

alors ?

quelle est la forme générale d'une primitive en x de (3x²+2y+1) ?????

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 18:39

Hein ? je viens de la mettre la primitive ... si t'as la solution donnes la moi mais sinon ça sert à rien de me faire languir, je risque pas de trouver tout seul, si j'en étais capable je n'irais pas demander les explications ici ...

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 18:42

lis mes messages !!!!

je ne suis pas là pour te donner la solution, mais pour te guider dans la résolution.

Si tu veux la solution sans rien y comprendre, cela ne me concerne pas.

donc tu m'as donné UNE primitive.

Moi je veux la forme générale...


pourquoi tu ne m'as pas donné x3 + 2yx + x + arctan(y) comme primitive ???? elle fonctionne aussi pour la première équation.

Alors primitive la première par rapport à x en me donnant la forme générale de la primitive...

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 18:53

x3 + 2xy + x + constante alors

sinon je vois pas

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 18:58

+ constante... en x ... donc cette constante est une fonction de y

donc f(x;y)=x3 + 2xy + x + g(y)

où g est une fonction réelle qu'on cherche.

maintenant dérive cette expression par rapport à y :

f/y (x;y) = ...?...

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:09

f/y (x;y) = 2x + dg/dy

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:11

et cela devrait donner, d'après l'énoncé ... 6xy + 8x - 3 ... c'est ça ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:13

donc cela donnerait

g'(y) = 6xy + 6x - 3

ce qui est totalement aberrant puisque g ne dépend pas de x !

moralité : le problème tel que tu l'as énoncé au départ n'a pas de solution.

voilà !

MM

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:15

donc dg/dy = 6x +6xy - 3 ?

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:17

y'a pas de solution ? ça me parait un peu bizarre, c'est un exo de TD c'est assez sérieux.

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:17

enfin en tout cas merci pour ton aide, j'aurai la solution dans 1 semaine je la posterai si ça t'intéresse ...

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:18

bien sûr que cela m'intéresse... mais es-tu sûr de l'énoncé ??

vérifie quand même

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:22

voila je t'ai scanné l'énoncé

Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:32

et bien tu me donneras la solution (avec un peu de détail quand même !)... moi je démontre que c'est impossible (pour le point 2) ou alors ils se sont trompés dans l'énoncé et ont permuté les dérivées en x et en y... parce que là, il y a des solutions !

bonne soirée

MM

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 19:35

bonne soirée, je mettrai ça ici avec autant de détails que possible. merci pour ton aide tout de même

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 22:36

Si on modifie l'énoncé en permutant les deux expressions (à mon avis il s'agir d'une faute de mise en page de l'auteur)... on cherche f(x;y) tel que :
f/x(x;y) = 6xy + 8x -3
et
f/y(x;y) = 3x² + 2y + 1

en tintégrant la première par rapport à x, on obtient :
f(x;y) = 3x²y + 4x² - 3x + g(y)
où g(y) est une fonction réelle d'une variable réelle, constante en x
en dérivant par rapport à y, on obtient :
f/y(x;y) = 3x² + g'(y)
en utilisant le second renseignement, cela donne :
g'(y) = 2y + 1
d'où g(y) = y² + y + K (K constante arbitraire)

la fonction cherchée est donc du type :

f(x;y) = 3x²y + 4x² - 3x + y² + y + K

tu m'en redonneras des nouvelles.

cordialement

MM

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 22:46

j'ai tout lu et ça me semble cohérent.
je le note comme préparation de l'exercice et je te tiens au courant. ça sera pas avant mardi 29 par contre.
bonne soirée et merci pour tout ça

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 16-09-09 à 22:48

pas de quoi, ce fut un plaisir

(oui, c'est cohérent !!! je l'ai enseigné quelques années ! )

MM

Posté par
joliehorse
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 14:51

Bonjour,

j'ai EXACTEMENT le même exercice et j'aurai la correction le même jour que toi lol donc je pense que tu es en pcem1 à la Pitié , non ? lol

Bref, moi aussi j'ai eu du mal avec cet exercice.... Avec la correction et les explications de MathMadoux c'est bon mais une question subsiste, pourquoi le même raisonnement mais avec l'énoncé de base ne fonctionne pas ? Pourquoi il est faux ? Merci beaucoup !

Pauline

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 14:57

Bonjour JolieHorse

Voir le raisonnement et son aboutissement le 16 à 19:13...
Avec l'énoncé faux, on aboutit à une fonction de y (constante en x) dont la dérivée dépend de x... ce qui est impossible.

Il n'y a donc aucune fonction de deux variables qui satisfait à l'énoncé de départ.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 15:00

Bonjour

Soient u et v des fonctions continument dérivables de deux variables, telles qu'il existe une fonction f vérifiant

u(x,y)=\frac{\partial f}{\partial x}(x,y)\\
 \\ 
 \\ v(x,y)=\frac{\partial f}{\partial y}(x,y)

Alors \frac{\partial u}{\partial y}(x,y)=\frac{\partial^2f}{\partial x\partial y}(x,y)=\frac{\partial v}{\partial x}(x,y)

On a donc une condition nécessaire!

Dans le cas ici présent ce n'est pas vrai, et voilà pourquoi l'exercice n'a pas de solution!

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 15:10

absolument Camélia (bonjour à toi)

je n'avais pas signalé ce "test" sine qua non car je ne savais pas si notre ami connaissait cette propriété des dérivées secondes croisées (comme quoi l'ordre des deux dérivations donnent le même résultat) en IUT.

Cela dit, il faut qu'ils comprennent que ce n'est qu'une condition nécessaire...

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 15:43

Pour jolihorse : oui c'est bien ça, p1 à p6
mais pour l'énoncé de base, essaye avec les dérivées de l'énoncé tu verras que ça marche pas. j'ai pu le détail mais en gros tu primtives (1) tu obtiens qqchose, tu primitives (2) tu obtiens qqchose et tu te rends compte que (2) apporte des éléments qui modifient (1) quand tu dérives la fonction que tu as créé. c'est pas très clair mais bon je le vois comme ça haha.

Posté par
joliehorse
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 17-09-09 à 17:40

Aaaah ok j'ai compris ! Merci à vous 3 pour vos explications et surtout Camélia , ta démonstration m'a super bien éclairée ! Merci et bonne soirée !

Posté par
weib
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 30-09-09 à 13:27

c'était bien ça MatheuxMatou, erreur de l'énoncé. j'ai eu la correction ce matin.

Posté par
MatheuxMatou
re : Retrouver une fonction à partir de deux dérivées partielles 30-09-09 à 15:43

ben oui !

MM



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