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calcul différentiel et fonctions homogènes

Posté par thetoto (invité) 04-10-07 à 12:44

Bonjour à tous,
J'ai un devoir à rendre mais je bloque sur un exercice. J'aurai besoin de votre aide:
On a une fonction de N dans et p un entier naturel non nul. On dit que est homogène de degré p ssi:
(,x) *N, (x) =p(x).

1)Donner un exemple de fonction homogène de degrés 3 lorque N=3.

Pour cela j'ai pris (X)= X3.
Es-ce correcte?

Merci

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 12:52

Bonjour thetoto,

non c'est faux car l'espace de départ étant de dimension 3, ton X est un vecteur à 3 coordonnées, donc X3 n'a pas de sens!

Il te faut un truc du genre:

\phi(x,y,z)=xyz, avec x,y, z réels

Alors par définition,

\lambda(x,y,z)=(\lambda x,\lambda y, \lambda z)

donc tout marche bien.

Posté par thetoto (invité)re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 12:58

Oui merci je comprend.
Ensuite on suppose que , homogène de degré p est différentiable en x0. Il faut alors montrer que :
D (x0).x0 = p(x0).
Je ne vois pas par ou commencer?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 13:10

Ecris la définition du fait que \phi est homogène en prenant x=x0,

puis dérive cette relation par rapport à \lambda.

Puis choisis \lambda=1,larelation tombera d'elle-même.


Tigweg


PS: je dois y aller, je laisse la relève.

Tigweg

Posté par thetoto (invité)re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 13:21

Ok Merci. J'arrive au bon résultat en prenant =1 .
Mais pourquoi a-ton le droit de choisir =1 ?

Posté par thetoto (invité)re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 14:06

ok je vois. Et réciproquement, sachant que x N (x).x = p (x), Comment prouver que est homogène?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 04-10-07 à 20:17

Je t'en prie.

Fixons x.

Pour tout \lambda\neq 0 tu peux écrire l'égalité précédente en remplaçant x par \lambda.x.

Appelle alors f la fonction de \mathbb{R} dans \mathbb{R} définie par :

f(\lambda)=\phi(\lambda x).


Essaie d'exprimer f'(\lambda) à partir de d\phi, puis déduis-en que \lambda^{-p}f(\lambda) est une fonction constante de \lambda.


Tigweg

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 05-10-07 à 21:40

tu as des exercices de calcul diff bien!
tu es en 3ème année ?

on a la relation :
f(k(x+h))=kpf(x+h)

je vois pas comment poursuivre pour la différentiabilité

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 05-10-07 à 21:54

On a le droit de dériver comme cela la relation par rapport au scalaire tigweg ??

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 05:04

Bonsoir à tous

Oui bien sûr H_aldnoer!

Dès que x est fixé et que \lambda varie, tu obtiens une fonction de \lambda.
Tu n'as plus alors qu'à appliquer la règle de différentiation des fonctions composées (ou encore "chain rule" dans ce cas précis).

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:15

Oula j'ai pas compris ce que tu veux dire Tigweg

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:21

On écrit :
f(kx0)=kpf(x0)

Puis on dérive, cad :
D(f(kx0))=D(kpf(x0))

??

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:33

Que veux-tu démontrer, H_aldnoer?

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:38

J'ai pas compris la règle de différentiation des fonctions composées, c'est quoi ?

D(f(kx0)).h=D(f(kx0)).[ D(kx0).h ]
?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:49

Non c'est plutôt:

D(f(kx0))(k0).h = [Df(k0x0) o D( k-> kx0)(k0)].h
indice

où la variable est k!

Après le o, ça fait donc k0hx0.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:55

Pardon, après le o ça fait hx0 plutôt!

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 12:58

On a bien :
D(fog)(x).h=Df(g(x)).(Dg(x).h)

?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:00

Il faut que tu remplaces le premier point par un o:

la différentielle de la composée en un point, c'est la composée de deux applications linéaires.

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:01

Mais dans le cours on a mis comme ça!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:01

D'ailleurs le deuxième point (avant le h) doit être compris comme "en h", soit comme "(h)"

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:02

Oui,
le premier point qui agit sur le vecteur Dg(x).h
le second, qui agit sur le vecteur h

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:02

Ok mais c'est une notation dangereuse, qui signifie ce que j'ai marqué.

Ce n'est pas un produit!
La différentielle de f en g(x) c'est une application linéaire, pas un nombre!

Celle de g en x aussi.Comment fais-tu le "produit" de deux applications linéaires?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:03

Je répondais à ton message de 13h01.

OK pour celui de 13h02!

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:06

Ok!

si on reprend l'exo, ici g : x\to kx et f : x\to f(x)

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:07

Dans mon message de 13:06, je parle de g et f dans mes notations de 12:58.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:07

Non attention x est fixé, et g associe au réel k le vecteur kx.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:08

Ok pour f.

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:11

Ah OK!
Donc :
g : \mathbb{R}*\to \mathbb{R}^n et f : \mathbb{R}^n\to \mathbb{R}

On peut composer, l'application fog est une application de \mathbb{R}* dans \mathbb{R}

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:14

Voilà!

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:17

On calcule :
Dg(k).h=hx

Puis :
D(fog)(k).h=Df(g(k)).(Dg(k).h)=Df(kx).(hx)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:28

Oui!

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:31

On a l'égalité :
f(kx0)=kpf(x0)

On vient de calculer :
D f(kx0).h

On calcule :
D kpf(x0).h

mais je vois pas comment composer des applications pour avoir kpf(x0) !
on prend h: k\to k^p ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:40

Non non, en fait on écrit la différentielle de chaque membre de l'égalité au point k, prise en h.

Ca donne, en se rappelant du fait que la différentielle en k d'une application u de R dans R, prise en h, vaut u'(k).h:



Df(kx)(hx)=pkp-1f(x).h

d'où par linéarité de l'application linéaire Df(kx) et comme h est réel:


h.Df(kx)(x)=pkp-1f(x).h.

C'est vrai pour tout h donc on peut simplifier par h.

Enfin c'est vrai pour tout k, en particulier pour k=1 on trouve:


Df(x)(x)=pf(x).

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:47

Donc :
D kpf(x0).h=pkp-1f(x).h ??

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:47

Pardon :
D kpf(x).h=pkp-1f(x).h

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:49

En faite l'application u de R dans R dont tu parle dans ton message de 13:40 c'est l'application h dont je parle dans mon message de 13:31 ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:58

Oui!Désolé

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 13:59

OK Tigweg, j'ai très bien compris!
Pas facile facile le calcul diff !!!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:00

Je t'en prie H_aldnoer!
Oui faut pas s'emmêler les pinceuax!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:00

pinceaux*

Posté par
infophile
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:05

Salut Greg , si t'as 2 minutes tu pourras jeter un oeil à mon topic ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:06

Salut Kevin!

Ok mais pas tout de suite,je joue au Go contre Kid!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:06

Kuid*

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:07

euh c'est quoi le Go !

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:07

Posté par
Epicurien
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:07

  Je t'en pris Greg, va jeter un coup d'oeil au topic de Kévin, notre seconde partie attendra Celle-ci est perdue pour moi

Kuider.

Posté par
Epicurien
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:09

le GO? Trés bon jeu!



Kuider.

Posté par
infophile
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:09

Ca ne presse pas hein

Profitez de jouer c'est le week end

Salut H_aldno

Posté par
H_aldnoer
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:14

Salut infophile

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul différentiel et fonctions homogènes 06-10-07 à 14:14

OK
Kuid>Tu la gagnais de 5 points,pourquoi avoir abandonné??

Va voir, H_aldnoer, ça devrait te plaire

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