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Niveau Maths sup
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Borne Inférieure

Posté par
jojoxxp4
16-02-14 à 21:50

Bonsoir,

Je suis bloqué sur un exo, et j'aurais svp besoin d'aide.
Merci d'avance!

Déterminer la borne inférieure de l'ensemble:

{ (x1+x2+...xn).(\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_1}+...+\frac{1}{x_n}) }  pour x1,x2,... ℝ*+

Posté par
polytoga
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 21:53

1 par récurrence

Posté par
jojoxxp4
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 21:59

pourquoi 1 ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 22:06

bonsoir
parce que x_1\times \frac{1}{x_1} = ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 22:08

mais ton énoncé est imprécis : qu'est-ce qui varie et qu'est ce qui est fixé dans cet ensemble ? l'ensemble dépend de n ? ou bien il peut y avoir des produits de sommes de 1, 2, 3, ..., 12, .. termes dans le même ensemble ?

Posté par
jojoxxp4
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 22:18

Oui l'ensemble dépend de n!

Voila une meilleure écriture de l'ensemble:

Borne Inférieure

Posté par
verdurin
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 23:21

Bonsoir,
ce n'est pas vraiment une meilleur écriture de l'ensemble.

Ce que te demande  lafol (que je salue) c'est le morceau de l'énoncé qui est avant.

Et qui doit être quelque chose du genre : on donne un entier n1, déterminer en fonction de n la borne inférieure de l'ensemble...\{ (x_1+x_2+...x_n)\cdot(\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_1}+...+\frac{1}{x_n}) \}  pour x1,x2,... ℝ*+

Au passage l'image que tu donnes n'est pas une écriture très correcte si on veut pinailler un peu.

Pour le résultat : la borne inférieure respecte les symétries de l'ensemble.

Posté par
carpediem
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 23:24

salut

la fonction f : (x_1, x_2, ...,x_n) \mapsto (x_1 + x_2 + ... + x_n)(\frac {1}{x_1} + \frac {1}{x_2} + ... + \frac {1}{x_n}) est symétrique en les x_i

je parie que son minimum a lieu lorsque les x_i sont égaux et alors ce minimum est n2

....

Posté par
verdurin
re : Borne Inférieure 16-02-14 à 23:42

Et si on n'aime pas parier, la démonstration est assez facile en supposant les x_i ordonnés.

Posté par
carpediem
re : Borne Inférieure 17-02-14 à 00:26

on peut remarquer aussi que la fonction inverse est convexe donc :

\sum \dfrac {1}{x_i} = n \sum \dfrac {1}{nx_i} \geq n \dfrac {1}{\sum \frac {1}{n}x_i} = n^2 \dfrac{1}{\sum x_i}

....

Posté par
polytoga
re : Borne Inférieure 18-02-14 à 16:09

Moi je trouve n

Posté par
polytoga
re : Borne Inférieure 18-02-14 à 16:14

Non non c'est n²

Posté par
polytoga
re : Borne Inférieure 18-02-14 à 16:28

Si bn est la borne inférieure cherchée pour n valeurs de x

bn+1 = (1 + 2bn)2

b2 = (2+1)² = 9 ...

Posté par
polytoga
re : Borne Inférieure 18-02-14 à 16:30

Erreur: il faut ôter le coefficient 2, donc c'est bien les carrés des entiers.

Posté par
carpediem
re : Borne Inférieure 20-07-14 à 11:51

une première idée ::

en notant m et M le minimum et le maximum des x_i

m = x_1 \le x_2 \le ... \le x_{n - 1} \le x_n = M

nm \le \sum x_i \le nM

n \dfrac 1 M \le \sum \dfrac {1}{x_i} \le n\dfrac 1 m

donc n^2 \dfrac m M \le \sum x_i   \sum \dfrac {1}{x_i} \le n^2 \dfrac M m


damned ça ne marche pas ...



une autre idée ::

la fonction f(x) = x + 1/x admet le minimum 2 en 1

\sum x_i  \sum \dfrac {1}{x_i} = \sum_{i \ne j} \left( \dfrac {x_i}{x_j} + \dfrac {x_j}{x_i} \right) + \sum \dfrac {x_i}{x_i} \ge 2\dfrac {n^2 - n}{2} + n = n^2


chouette ça marche ....

Posté par
carpediem
re : Borne Inférieure 20-07-14 à 12:08

une autre méthode :

il suffit d'ordonner les xi ... alors les 1/xi sont dans l'autre ordre ...

et on applique

que je viens de découvrir ...

Posté par
alb12
re : Borne Inférieure 20-07-14 à 12:31

@jojoxxp4, l'inegalite de Cauchy-Schwarz est-elle prohibee ?

Posté par
Razes
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 02:30

C'est un peu dommage que LaTeX ne fonctionnais pas sur le site, alors j'ai du le faire sur Word avec formules que j'ai fait sur un autre site. Ci-après le résultat.

Borne Inférieure

Posté par
alb12
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 08:26

il me semble que n(n+1)/2 n'est qu'un minorant de l'expression ...

Posté par
kybjm
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 10:43

On peut montrer par récurrence que pour tout entier n > 0 on a : x +*n : ( xk)( 1/xk) n² .

C'est bien vrai à l'ordre 1 .
Supposons que ce le soit pour un certain entier n > 0.

Soient  x +*n et t > 0 . On pose s = xk .
1/xk n²/s donc ( xk + t)( 1/xk + 1/t) (s + t)(n²/s + 1/t) = n² + 1  + (s/x + n²x/s) .

Comme u + n²/u 2n pour tout u > 0 on obtient ( xk + t)( 1/xk + 1/t) n² + 1 + 2n = (n + 1)² .
C'est donc encore vrai pour n + 1 et donc tout le temps .

Posté par
Razes
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 12:47

La deuxième méthode de carpediem Posté le 20-07-14 à 11:51 est la meilleure méthode.

Posté par
lafol Moderateur
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 15:05

\LaTeX fonctionne tout à fait bien sur le site ....

Posté par
Razes
re : Borne Inférieure 22-07-14 à 15:45

@lafol
Mais le soir \LaTeX ne fonctionnait pas car Tom_Pascal faisait des travaux. Depuis ce matin, c'est bon.



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