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Approximation polynômiale de √1+x

Posté par
WolFelix
16-02-21 à 15:04

(Je n'étais pas sur de la catégorie de l'exercice)
Bonjour, j'aurai besoin (encore une fois) d'aide pour un (deuxième) exercice auquel je ne comprend pas quand chose et dont je n'ai pas l'air de trouver de leçon dessus.

1) Soient f et g deux fonctions dérivables sur un intervalle I contenant 0 et telles que f' ≥ g' sur I.
On pose h(x)=f(x)-g(x)-[f(0)-g(0)].
a. Calculer h(0) / Ce qui me donne 0 car le f(x) et le f(0) s'annulent ainsi que le g(x) et le g(0)
b. En étudiant le sens de variation de h, démontrer que :
- Si x ≥ 0, alors f(x)-f(0) ≥ g(x)-g(0) ;
- Si x ≤ 0, alors f(x)-f(0) ≤ g(x)-g(0).

2) On considère désormais que f est la fonction définie sur ]-1 ; +∞[ par : f(x)=√1+x
On note f''' la dérivée de f''.
Calculer f', f'' et f'''.

3) Démontrer que, si x ∈ [0 ; 3] : \frac{3}{256} ≤ f'''(x) ≤ \frac{3}{8}

4) En déduire successivement que, si x ∈ [0 ; 3] :

a. -\frac{1}{4} + \frac{3}{256}x ≤ f''(x) ≤ -\frac{1}{4} + \frac{3}{8}x ;

b. 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{512} ≤ √1+x ≤ 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{16}

5) Donner un encadrement de l'erreur que l'on commet lorsqu'on remplace
√1+x par 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8}, puis par 1 + \frac{x}{2} si x ∈ [0 ; 3].

6. Calculer des valeurs approchées de √1,01 et (Je n'étais pas sur de la catégorie de l'exercice)
Bonjour, j'aurai besoin (encore une fois) d'aide pour un (deuxième) exercice auquel je ne comprend pas quand chose et dont je n'ai pas l'air de trouver de leçon dessus.

1) Soient f et g deux fonctions dérivables sur un intervalle I contenant 0 et telles que f' ≥ g' sur I.
On pose h(x)=f(x)-g(x)-[f(0)-g(0)].
a. Calculer h(0) / Ce qui me donne 0 car le f(x) et le f(0) s'annulent ainsi que le g(x) et le g(0)
b. En étudiant le sens de variation de h, démontrer que :
- Si x ≥ 0, alors f(x)-f(0) ≥ g(x)-g(0) ;
- Si x ≤ 0, alors f(x)-f(0) ≤ g(x)-g(0).

2) On considère désormais que f est la fonction définie sur ]-1 ; +∞[ par : f(x)=√1+x
On note f''' la dérivée de f''.
Calculer f', f'' et f'''.

3) Démontrer que, si x ∈ [0 ; 3] : \frac{3}{256} ≤ f'''(x) ≤ \frac{3}{8}

4) En déduire successivement que, si x ∈ [0 ; 3] :

a. -\frac{1}{4} + \frac{3}{256}x ≤ f''(x) ≤ -\frac{1}{4} + \frac{3}{8}x ;

b. 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{512} ≤ √1+x ≤ 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{16}

5) Donner un encadrement de l'erreur que l'on commet lorsqu'on remplace
√1+x par 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8}, puis par 1 + \frac{x}{2} si x ∈ [0 ; 3].

6. Calculer des valeurs approchées de (Je n'étais pas sur de la catégorie de l'exercice)
Bonjour, j'aurai besoin (encore une fois) d'aide pour un (deuxième) exercice auquel je ne comprend pas quand chose et dont je n'ai pas l'air de trouver de leçon dessus.

1) Soient f et g deux fonctions dérivables sur un intervalle I contenant 0 et telles que f' ≥ g' sur I.
On pose h(x)=f(x)-g(x)-[f(0)-g(0)].
a. Calculer h(0) / Ce qui me donne 0 car le f(x) et le f(0) s'annulent ainsi que le g(x) et le g(0)
b. En étudiant le sens de variation de h, démontrer que :
- Si x ≥ 0, alors f(x)-f(0) ≥ g(x)-g(0) ;
- Si x ≤ 0, alors f(x)-f(0) ≤ g(x)-g(0).

2) On considère désormais que f est la fonction définie sur ]-1 ; +∞[ par : f(x)=√1+x
On note f''' la dérivée de f''.
Calculer f', f'' et f'''.

3) Démontrer que, si x ∈ [0 ; 3] : \frac{3}{256} ≤ f'''(x) ≤ \frac{3}{8}

4) En déduire successivement que, si x ∈ [0 ; 3] :

a. -\frac{1}{4} + \frac{3}{256}x ≤ f''(x) ≤ -\frac{1}{4} + \frac{3}{8}x ;

b. 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{512} ≤ √1+x ≤ 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8} + \frac{x3}{16}

5) Donner un encadrement de l'erreur que l'on commet lorsqu'on remplace
√1+x par 1 + \frac{x}{2} - \frac{x2}{8}, puis par 1 + \frac{x}{2} si x ∈ [0 ; 3].

6) Calculer des valeurs approchées de √1,01 et √1,002 avec des erreurs inférieures à 10-5.

Je sais que c'est un grand exercice (beaucoup plus compliqué que celui que le prof nous donne) mais pour l'instant je ne cherche qu'à répondre à la question 1b. Si quelqu'un pouvait m'aider pour que puisse me mettre à faire la 2e partie de l'exercice dont j'ai déjà quelques réponses.

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:05

(J'ai accidentellement copié collé)

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:09

bonjour

que proposes-tu pour le 1-b ?

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:14

on ne comprend rien à certaines questions et il manque des parenthèses dans tes expressions...

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:16

1 + x = 1 + x car 1=1

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:45

(Désolé je ne sais pas encore bien me servir du site.)

Pour la 1b le problème qui me gène, c'est qu'on a aucune information (quasiment) aucun chiffre ou donnée à part les noms des fonctions

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 15:46

on te dit d'étudier les variations de h ... lis l'énoncé !

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 16:20

Donc je dois faire la dérivée et le discriminant de f(x)-f(0) ≥ g(x)-g(0) et f(x)-f(0) ≤ g(x)-g(0) ?

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 16:46

arrête de dire n'importe quoi !

dérive h et regarde son signe !

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 17:02

Mais pour dériver h je dois dériver f(x) et g(x) et je ne peux pas sachant qu'il n'y a pas de valeurs

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 17:02

Je sais que f' ≥ g' mais ça ne m'aide pas vraiment sachant qu'on ne connaît pas leurs valeurs

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 17:06

bon, écoute, si tu préfères causer tout le temps plutôt que de faire quelque chose de concret, je laisse tomber

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 17:14

D'accord

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 17:18

on te dit d'étudier les variation de h... alors fais-le !

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:15

On sait que f' ≥ g', donc f'-g' ≥ 0
Si h(x)=f(x)-g(x) alors h'(x)=f'(x)-g'(x)

Donc h'(x) ≥ 0 et par conséquent croissante

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:16

WolFelix @ 16-02-2021 à 18:15


Donc h'(x) ≥ 0 et par conséquent h est croissante


mettons des sujets précis aux verbes

oui

et donc, avec le fait que h(0)=0

que dire du signe de h ?

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:33

Oui enfin j'ai déjà dit que h'(x) est supérieur ou égale à 0 donc je me répèterais.


Du coup h passe par 0 et est croissante

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:33

Enfin positive je veux dire

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:34

non parce que h' et h c'est pas le même sujet

essaye de comprendre ce qu'on te dit !

et donc, si tu répondais à ma question ?

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:34

non ! h n'est pas positive

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:36

Constante du coup ?

Posté par
matheuxmatou
re : Approximation polynômiale de √1+x 16-02-21 à 18:36

Posté par
WolFelix
re : Approximation polynômiale de √1+x 21-02-21 à 16:16

D'accord, j'ai trouvé pour la 1b, la 2 et la 3.
Pour la 4, je me demandais si il fallait faire la primitive de f''' puisqu'il est dit "successivement", mais même avec ça je n'arrive pas à retrouver
-1/4 + 3/256x ni -1/4 + 3/8x.



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