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Niveau Maths sup
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Analyse-Fonction

Posté par
Laurierie
31-01-06 à 17:15

Bonsoir, je travaille sur un exercice d'analyse qui me pose problème.

f est une fonction de classe C 3 de [a,b] dans R. On pose M=Sup|f^(3)(x)| avec f^(3) signifiant dérivée troisieme de f.
1.u et v sont deux réels tels que u<v et [u,v] inclus dans [a,b]. On pose c=(u+v)/2. Soit g la fonction polynomiale de degré inférieur ou égale à 2 telle que f(u)=g(u), f(v)=g(v),f(c)=g(c).

a.J'ai montré que g existe et est unique

b.On définit la fonction h comme suit:
-h(u)=h(v)=h(c)=0
-si x différent de u,v,c, alors f(x)-g(x)=(x-u)(x-v)(x-c).h(x)

On suppose x fixé distinct de u,de v et de c. On définit alors la fonction k comme suit:
k(t)=f(t)-g(t)-(t-u)(t-v)(t-c).h(x).

Montrer que la dérivée troisieme de k s'annule en un point y de ]u,v[.

Voilà,je n'arrive pas cette question. Pourriez vous m'aider? Merci beaucoup

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Analyse-Fonction 31-01-06 à 18:51

Bonjour Laurierie;
Tu pourras commencer par remarquer que la fonction k est au moins de classe C^3 sur [a,b] (donc aussi sur [u,v]) et qu'elle s'annule successivement aux quatres points distincts u,c,v et x de [u,v].En supposant sans perte de généralité que u<x<c<v on voit par application du théoréme de Rolle que la dérivée premiere de k s'annule au moins une fois sur chacun des intervalles ]u,x[,]x,c[ et ]c,v[ (par exemple en t_1,t_2 et t_3) et puis par application du théoréme de Rolle à k' que la dérivée seconde de k s'annule au moins une fois sur chacun des intervalles ]t_1,t_2[ et ]t_2,t_3[ (par exemple en t_4 et t_5) et voilà il ne te reste plus qu'à appliquer une derniére fois le théoréme pour voir que la dérivée troisiéme de k s'annule au moins une fois sur l'intervalle ]t_4,t_5[\subset]u,v[.
Remarque:
Pour aboutir au résultat demandé on n'a en fait besoin que de l'existence de la dérivée troisiéme de f sur ]a,b[ mais je suppose qu'il y'a d'autres questions que tu n'as pas posté utilisant la constante M donc la continuité de f^3 sur [a,b].

Sauf erreurs bien entendu

Posté par
Laurierie
re : Analyse-Fonction 31-01-06 à 19:01

Bonsoir Elhor et félicitation pour ton statut de correcteur.
J'ai bien pensé à utiliser Rolle mais je ne pensais pas qu'on avait le droit d'affirmer que f s'annule sur  x de [u,v], car ce x peut très bien être c.

Voici pour la suite: Montrer que
|\int_u^v (f(x)-g(x)) dx | (M/192).(v-u)^4.

Je n'ai pas réussi à répondre à la question et je pense qu'il faut utiliser les hypotheses cette fois ci. Merci beaucoup

Posté par
Laurierie
re : Analyse-Fonction 01-02-06 à 19:59



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