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Niveau Maths sup
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Borne inférieur d'un ensemble

Posté par
Yamashita
06-04-13 à 16:18

Bonjour à tous !

Je dois montrer que l'ensemble A={x>0/ f(x)=0} admet une borne inférieur et je n'y arrive pas. Pourtant ça se voit bien ^^

Je sais bien sûr que la borne inférieur d'un ensemble est un minorant de celle-ci appartenant à l'ensemble.
Précédemment dans l'exercice, j'ai montré que la fonction f est faire et que f(0)=1.
Par ailleurs f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y).

Si vous pourriez m'aider ce serait vraiment sympathique merci !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:29

Bonjour

Je n'ai pas compris qu'était f, mais A est minoré par 0... Si tu as des raisons de penser qu'il est non vide...

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:37

f est une fonction continue dans R vérifiant f(0)=1 et f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y).
f est paire et f est non identiquement nulle.
0 ne minore pas car f(0)=1 c'est ce que je devais montrer à la question précédente .

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:38

Par ailleurs 0 n'est pas strictement supérieur à 0.

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:40

Et je dois démontrer que l'ensemble A admet une borne inférieur que l'on notera par la suite a.
Donc, il faut montrer qu'il en existe une et non la déterminer ...
Je me suis peut être mal exprimée précédemment .

Posté par
PerArGal
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:47

Bonjour

Donc tu veux démontrer que

> 0,

x A (donc f(x) = 0) tel que x <

si tu prends y = -x, tu démontres alors que la moitié de tout élément de A est dans A

Tu ne devrais plus être très loin de la conclusion

ou bien?

Posté par
kybjm
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:49

Montre que f est convexe .

Posté par
PerArGal
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 16:56

Et la remarque de Camélia est plutôt judicieuse ... à partir du moment où x et réel et A non vide ...

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:08

J'ai quelques petits problèmes avec vos réponses !

(1) Nous n'avons pas vu ce qu'était une fonction convexe ... (kybjm)

(2) La borne inférieure d'un ensemble appartient forcément à celui-ci, Or 0 n'appartient pas à A (Camélia)

(3) PerArGal pourrait tu expliciter " si tu prends y = -x, tu démontres alors que la moitié de tout élément de A est dans A "
    Je prend y=-x et après ? y n'appartient pas à A car y<x et non le contraire.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:25

Oh non! la borne inférieure d'un ensemble n'appartient pas forcément à celui-ci! C'est quoi inf(]0,1])?

Et pourquoi penses-tu que  A\neq \emptyset?

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:36

Ah oui c'est le plus grand des minorants c'est vrai ! Cependant 0 ne minore quand même pas car f(0)=1. On a pas f(0)=0.
Les questions de la suite de l'exercice laisse à penser que a appartient à A car on nous demande de montrer que f(a)=0 et déduire que a>0.

Posté par
ovn
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:45

Citation :
Cependant 0 ne minore quand même pas car f(0)=1. On a pas f(0)=0.


Si !

Citation :
A={x>0/ f(x)=0}

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:57

Ah d'accord, je ne voyais pas ça comme ça ! Donc, 0 minore bien A.
Mais on me demande de montrer que A admet une borne inférieur que l'on notera a.
et a n'est pas égale à 0 car on me dit de montrer que f(a)=0 et f(0)=1.
Je reviens donc à ma question initiale :

Comment montrer que A admet une borne inférieur ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 17:59

Et si tu lisais ce qu'on t'écrit!

Posté par
ovn
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:03

Je te rappelle quand même le théorème de la borne inférieure, outil absolument fondamental pour ce genre d'exercices (que tu as certainement vu en cours !) :

Citation :
Toute partie non vide et minorée de R admet une borne inférieure dans R.


Reste donc à montrer que A est non vide...

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:08

Oui c'est vrai tu as raison !

Posté par
PerArGal
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:19

Moi, j'ai hâte de savoir à quoi sert de démontrer que A a une borne inférieure ... il y a un "petit b" dans le problème?

Car le théorème exhibé par Camélia et Ovn est tellemen immédiat qu'il en est furstrant ...

Posté par
ovn
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:40

On va avoir du mal à montrer que A est non vide...

\text{ch} vérifie toutes les hypothèses données par Yamashita, et ne s'annule jamais...

Posté par
PerArGal
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:51

@ovn
Sans connaître le début de l'énoncé je pense que la question de savoir si A peut être vide n'a pas trop de sens ... Et je pense que l'on veut au b) "nous" faire démontrer que la borne inf est 0 ... quel suspens!  

Posté par
ovn
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 18:58

Citation :
@ovn
Sans connaître le début de l'énoncé je pense que la question de savoir si A peut être vide n'a pas trop de sens ... Et je pense que l'on veut au b) "nous" faire démontrer que la borne inf est 0 ... quel suspens!  


Comment on va montrer qu'il existe une borne inférieure, alors ?


La borne inf n'est par ailleurs certainement pas 0, par continuité de f...

Posté par
PerArGal
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 19:07

Et d'ailleurs, rien ne nous dit que f est continue ... peut être même que l'ensemble de définition n'est pas mais
Je crois que nous pouvons conjecturer pendant longtemps ... Et, avec le sentiment du devoir accomlpi, laisser Yamashita décider si A = est plausible

Posté par
ovn
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 19:09

Citation :
f est une fonction continue dans R vérifiant f(0)=1 et f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y).
f est paire et f est non identiquement nulle.

Posté par
Yamashita
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 22:48

Ah ah me revoilà ! J'ai relu tous vos conseils tranquillement après m'être changer les idées et j'ai réussi a terminer cette exercice.

Le but de l'exercice était de déterminé l'ensemble des fonctions appartenant à un sous ensemble de E={fR/x,yR,f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)}

On a d'abord étudier cet ensemble dans une première partie puis dans une seconde on s'est plutôt intéressé au second.

1. Montrer que f(0) = 1, et que f s'annule au moins une fois sur R+*
2. Montrer que E admet une borne inférieure que l'on note a.
3. Prouver que f(a) = 0. En déduire que : a > 0.
4. Montrer que : x [0;a[ ; f(x) > 0.

Puis d'autre question où l'on devait démontrer certaine égalité pour déduire l'ensemble des fonctions f appartenant au sous ensemble ^^

Pour ce qui est de notre question, j'ai répondu ceci:

E est une partie non vide de R (d'après la question précédente) et est minorée (par 0). Donc E admet une borne inférieure
que l'on note a.

Voilà merci beaucoup !

Posté par
verdurin
re : Borne inférieur d'un ensemble 06-04-13 à 22:57

Bonsoir,
avec les hypothèses données

Citation :
1. Montrer que f(0) = 1, et que f s'annule au moins une fois sur R+*

est faux : la fonction f définie par f(x)=1 répond aux hypothèses et ne s'annule jamais.

Yamashita que nous caches-tu de l'énoncé ?



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