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Approximation affine

Posté par
Bardamu
15-08-07 à 15:22

Bonjour, je viens de m'attaquer a la dérivation et plus précisément au chapitre "Approximation affine et méthode d'Euler". Je voudrais donc savoir si mon raisonnement est bon à l'exercice suivant (qui doit sûrement être trivial mais je fais ces chapitres pour ma 1ereS de moi-même sans prof donc je débute, soyez indulgent svp :p )  :


  f(x)= sqrt(x)

b) Déterminer l'approximation affine de f(1+h) pour h proche de 0, associée à f.
Donc j'ai simplifié le taux de variation de f en le point d'abscisse 1 et prouvé que ca admettait une limite en h->0 et  j'ai dérivé f en 1. Je trouve f'(1)=1/2
f(1+h)= sqrt(1+h)= f(1) + h f'(1) + h \Phi (h) =1+(1/2)h + h \Phi (h)
Donc l'approximation affine de f(1+h) est 1 + (1/2)h.
f(1+h) 1+ (1/2) h ?

Posté par
cailloux Correcteur
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:26

Bonjour,

Parfait

Posté par
Bardamu
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:28

Merci. mais pour trouver le \phi(h) ; Comment on fait ?

Posté par
infophile
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:34

Bonjour

On ne fait pas

On sait juste que ça tend vers 0.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:35

Le 3$\Phi(h) tend vers 0 quand h tend vers 0.

Comme son nom l' indique (approximation affine), on approxime 3$\sqrt{1+h} par 3$1+\frac{h}{2} en négligeant le terme en 3$h\Phi(h) que l' on ne calcule pas.

Par exemple: 3$\sqrt{1.004}=\sqrt{1+0.004} est approximé par 3$1+\frac{0.004}{2}=1.002

La calculette donne la valeur 1.001998004... La différence (très faible) correspond au 3$h\Phi(h)

Posté par
infophile
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:37

En fait ce que tu fais là c'est un développement limité du premier ordre, qu'on appelle approximation affine, en gros on "remplace" ta fonction par un polynôme qui se comporte de la même façon au voisinage de 0.

Posté par
Bardamu
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:40

ok Merci beaucoup.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Approximation affine 15-08-07 à 15:48

>> Bardamu,

Je vais te faire un petit dessin très explicite sur l' approximation affine. A+

Posté par
cailloux Correcteur
re : Approximation affine 15-08-07 à 16:14

Voilà:

Au voisinage du point 3$(a,f(a) d' une courbe représentative d' une fonction 3$y=f(x) , on confond la courbe et la tangente en ce point:

Approximation affine

Posté par
infophile
re : Approximation affine 15-08-07 à 16:23

C'est très explicite

Posté par
cailloux Correcteur
re : Approximation affine 15-08-07 à 16:25

>> Kévin

C' est un de mes dessins favoris

Posté par
infophile
re : Approximation affine 15-08-07 à 16:26

Ben maintenant il est dans les miens

Merci

Posté par
Bardamu
re : Approximation affine 18-08-07 à 18:00

Merci beaucoup pour le dessin cailloux. Mais c'était vraiment pas la peine de te donner tant de mal, j'ai le même dessin sur mon manuel. En tout cas, c'est très gentil de ta part!
  Sinon, infophile, ca consiste en quoi le développement limité ? Ca sert a quoi l'approximation affine a part tracer la courbe et avoir les valeurs approximativement  ?

Posté par
infophile
re : Approximation affine 18-08-07 à 18:25

Salut Bardamu,

Un développement limité (ou DL) d'une fonction f au voisinage d'un point a est l'écriture de cette fonction sous la forme d'un polynôme et d'un reste qui devient très petit quand on se rapproche du point a. Ce qui permet de trouver des limites entre autre. L'approximation affine c'est un développement limité au premier ordre, et permet d'approcher la courbe par sa tangente. Ensuite à l'ordre 2 on approche la courbe par une parabole...etc

Posté par
Bardamu
re : Approximation affine 18-08-07 à 21:17

Merci Infophile pour l'explication.

Posté par
infophile
re : Approximation affine 18-08-07 à 21:18

De rien

Posté par
Dremi
re : Approximation affine 18-08-07 à 23:16

L'existence de \Phi tendant vers 0 dans ce développement est en fait une définition possible de la dérivabilité de f en 1.
On passe de la définition lycée de la dérivabilité en terme de limite à cette existence en posant tout simplement:
\Phi(0)=0;
 \\ \Phi(h)=\frac{f(1+h)-f(1)}{h}\,-f^'(1)\ \text{ pour } h\not=0.

D'autre part, si f\in\mathcal{C}^2, par une intégration par parties, on peut obtenir:
\Phi(0)=0;
 \\ \Phi(h)=\frac{\,\int_1^{1+h}(1+h-t)f^{''}(t)\,dt\,}{h}\ \text{ pour } h\not=0.



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