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Approximation polynomiale de sqrt(1+x)

Posté par
Francis0112
12-12-21 à 21:58


Bonjour, je bloque sur un exercice et j'aurais besoin d'aide.
Après avoir calculé la dérivée de degré 3 de la fonction f(x)=sqrt(1+x), je dois démontrer que pour x appartenant à [0;3], 3/8≥f'''(x)≥3/256.
Ça c'est bon

Mais après (c'est là où je bloque) il faut en déduire successivement que pour x appartenant  à [0;3]
-(1/4)+(3/8)x ≥ f''(x) ≥ -(1/4)+(3/256)x
et 1+(x/2)-(x²/8)+((x^3)/16) ≥ f(x) ≥ 1+(x/2)-(x²/8)+((x^3)/512)

PS: f'(x)=1/(2sqrt(1+x))
f''(x)=-1/(4(x+1)sqrt(x+1))
f'''(x)=3/(8(x+1)2sqrt(x+1))

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 12-12-21 à 22:48

salut,
prenons par exemple -(1/4)+(3/8)x ≥ f''(x)
tu peux etudier le signe de g(x)=f''(x)-3/8*x+1/4 en derivant g

Posté par
Francis0112
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 12-12-21 à 22:53

D'accord, mais du coup je fais cela pour les deux côtés de l'inégalité

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 12-12-21 à 22:54

oui il y aura 4 etudes de signe

Posté par
Francis0112
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 12-12-21 à 22:55

Ok merci beaucoup

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 12-12-21 à 23:02

c'est long mais tres facile

Posté par
carpediem
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 13-12-21 à 18:22

salut

sur \R^+ la fonction

x \mapsto 8 est croissante (et strictement positive)

x \mapsto (x + 1)^2 est croissante et strictement positive

x \mapsto \sqrt {x + 1} est croissante et strictement positive

leur produit est donc croissant et strictement positive

le triple de l'inverse de leur produit est donc décroissant   (car la fonction x \mapsto 3x est croissante)

l'encadrement de f'''(x) sur l'intervalle [0, 3] est donc élémentaire ...

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 13-12-21 à 19:25

@carpediem
"je dois démontrer que pour x appartenant à [0;3], 3/8≥f'''(x)≥3/256.
Ça c'est bon"
ce n'est donc pas là que se trouvait la difficulte

Posté par
carpediem
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 13-12-21 à 19:55

oui bien sûr alb12 : j'avais vu !!

je me suis amusé à le montrer sans calcul ... et je suis curieux de savoir ce qu'a fait Francis0112

pour le reste tu avais donné la direction ... et je ne vois guère comment faire plus simple ...

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 14-12-21 à 10:32

plus simple peut etre pas mais plus rapide oui en integrant les membres des inegalites (si vu en classe ce qui n'est pas semble-t-il le cas ici)

Posté par
Francis0112
Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 16-12-21 à 14:19

J'aurais besoin d'aide sur cet exercice
1.Soient f et g deux fonctions dérivables sur un intervalle I contenant 0 et telles que f'>=g' sur I
a.Calculer h(0) (c'est bon h(0)=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)

J'ai justifié avec la convexité de f « mais je crois que ma justification est pas très rigoureuse.

On considère que f est la fonction définie sur ]-1;+inf[
f(x)=sqrt(1+x)

J'ai montré que 3/256<=f'''(x)<=3/8
si x appartient à [0;3]

La question suivante c'est celle que je n'y arrive pas:
En déduire successivement que si x appartient à [0;3]
-1/4 + 3/256<=f''(x)<=-1/4 + 3/8
1+x/2-x**2/8+x***3/512<=sqrt(1+x)<=1+x/2-x**2/8+x**3/16

Je sais pas trop comment faire peut être étudier les fonctions mais je crois plutôt qu'il faut utiliser la propriété démontrer si dessus la 1.b

*** message déplacé ***

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 16-12-21 à 14:56

comme un air de deja vu Approximation polynomiale de sqrt(1+x)
il faut rester dans la meme sujet si tu veux plus d'explications

*** message déplacé ***

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 16-12-21 à 15:18

Bonjour Francis0112,
le multi post n'est pas toléré sur l'
tu aurais dû rester dans ton premier message.

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?


attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q30 - J'ai été averti ou banni, pourquoi, et que faire ?

Posté par
alb12
re : Approximation polynomiale de sqrt(1+x) 16-12-21 à 17:46

"1.Soient f et g deux fonctions dérivables sur un intervalle I contenant 0 et telles que f'>=g' sur I
a.Calculer h(0) (c'est bon h(0)=0) "
c'est quoi h ?



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