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somme d'un nombre positif et de son inverse

Posté par
kittylove
11-09-07 à 17:43

Bonjour,
j'ai un problème avec un exercice, j'ai commencé à le faire avec beaucoup de mal et je ne sais pas si c'est bon ou faux

l'énoncé:
Soit f définie sur I - ]0;+ infini[ par f(x)= x+1/x
    1) a et b étants 2 réels de I, prouver que f(a)-f(b)=(a-b) (ab-1 / ab)
    2) En utilisant le 1) déterminer les variations de f sur ]0;1] puis sur  [1;+ infini[
    3) Dresser le tableau de variation de f sur I
    4) a, b , c et d sont 4 réels positifs, prouver que:
               a/d + b/c + c/b + d/a > (ou égal à) 4

ce que j'ai fait:
    1) dans un premier temps:
       f(a) - f(b) = (a-b) (ab-1 / ab)
       f(a) - f(b) = (a+ 1/a) - (b+ 1/b)
                   = a+1/a - b-1/b
                   = a²*b+b - a*b²-a / ab
                   = a²*b / ab + 1b/ab - b²*a/ ab - 1a/ab
                   = a²*b-b²*a+b-a / ab
       dans un deuxième temps:
       f(a) - f(b) = ( a²*b-a-a*b²+b / ab )
mais après je ne vois pas comment je peux répondre aux autres question de l'exercice.

Merci d'avance

Posté par
raymond Correcteur
somme d'un nombre positif et de son inverse 11-09-07 à 22:51

Bonsoir.

1°)

3$\textrm f(a) - f(b) = a + \frac{1}{a} - b - \frac{1}{b} = (a - b) - (\frac{1}{b} - \frac{1}{a})

3$\textrm =(a - b) - \frac{a - b}{ab} = (a - b)(1 - \frac{1}{ab}) = (a - b)\frac{ab - 1}{ab}

2°)

Si a et b sont inférieurs à 1, alors leur produit ab est inférieur à 1, donc ab - 1 est négatif. Donc f(a) - f(b) et a - b sont de signes contraires : f décroit sur ]0,1].

Si a et b sont supérieurs à 1, c'est le contraire, donc f croit sur [1,+\infty[.

3°)

Je te laisse faire le tableau. f décroit puis croit. On remarque que f(x) passe donc par un minimum pour x = 1.
Ce minimum est f(1) = 2. Cela signifie que :

pour tout x > 0, f(x) > 2.

4°)

3$\textrm \frac{a}{d} + \frac{b}{c} + \frac{c}{b} + \frac{d}{a}

3$\textrm = \frac{a}{d} + \frac{d}{a} + \frac{b}{c} + \frac{c}{b}

3$\textrm = \frac{a}{d} + \frac{1}{\frac{a}{d}} + \frac{b}{c} + \frac{1}{\frac{b}{c}}

3$\textrm = f(\frac{a}{d}) + f(\frac{b}{c}) \ge 2 + 2 \ge 4

A plus RR.

Posté par
kittylove
somme d'un nombre positif et de son inverse 12-09-07 à 15:16

Bonjour,
je vous remercie mille fois de m'avoir répondue aussi vite et de m'avoir aidée!

Posté par
raymond Correcteur
somme d'un nombre positif et de son inverse 12-09-07 à 17:17

Heureux d'avoir pu t'aider.

A plus RR.



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