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Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi)

Posté par
Atchmou
29-10-19 à 11:05

Bonjour à tous,

Je poste ce message pour solliciter votre aide afin de démontrer le caractère C^1 sur (0;pi) de la fonction g définie comme suit :

Soit h la fonction définie sur R par h(t)=(t^2/2pi)-t.
g est la fonction définie sur (0,pi) par :

- g(t)=h(t)/2sin(t/2) si t appartient à )0;pi), 0 exclu    
- g(0)=-1 sinon

Pour le moment, j'ai réussi à démontrer les éléments suivants :

- g est continue sur (0;pi)
- g est dérivable sur )0,pi) et sur cet intervalle,
   g'(t) = ((t/pi-1)(2sin(t/2))-(t^2/2pi-t)cos(t/2))/4sin^2(t/2)
- g' est continue sur )0,pi).

Par conséquent il ne me reste plus qu'à montrer que g' est continue en 0,
i.e. lim t --> 0 (g(t)-g(0))/t-0 = lim t--> 0 g'(t).
Mon problème est que je n'arrive ni à calculer la limite du taux d'accroissement en 0 de g, ni la limite de sa dérivée en 0...

Merci d'avance pour votre aide et bonne journée à tous,
Atchmou.

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 11:14

bonjour

déjà faut écrire correctement les expressions avec parenthèses indispensables

h(t)=(t^2/2pi)-t
ça veut dire

h(t) = \dfrac{t^2}{2} \pi - t

si tu veux écrire

h(t) = \dfrac{t^2}{2 \pi} - t

tu écris
h(t)=t^2/(2pi)-t

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 11:22

si on résume proprement

h(t) = \dfrac{t^2}{2 \pi} - t

g(t)=\dfrac{h(t)}{2 \sin(t/2} sur ]0;] et g(0)=-1

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 11:29

les développements limités, tu connais ?

Posté par
Atchmou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 11:43

Bonjour matheuxmatou,

Merci pour tes éclaircissements, je ne suis pas très familier avec l'écriture mathématique sur ordinateur.
Oui, je connais les développements limités, mais j'ai du mal à voir en quoi ça pourrait m'aider ici... Je vois éventuellement l'intérêt d'utiliser le développement limité du sinus mais je ne sais pas vraiment à quelle expression (taux d'accroissement en 0, g', les deux ?).

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 11:47

\dfrac{g(t)-g(0)}{t} = \dfrac{\dfrac{t^2}{2\pi} - t + 2 \sin\left(\dfrac{t}{2}\right)}{2t\sin\left(\dfrac{t}{2}\right)}

DL d'ordre 2 en haut et en bas ...

Posté par
Atchmou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 12:01

Mais je ne peux faire des développements limités avec sinus qu'à l'ordre 1 et 3 vu que sinus est impaire non ?
J'ai fait un développement à l'ordre 1 et je trouve que la limite en 0 du taux d'accroissement vaut 1/2pi, tu as trouvé la même chose ?

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 12:03

????

à l'ordre 2

sin(u) = u + o(u²)



oui, je trouve cela aussi comme valeur de la dérivée en 0 : 1/(2pi)

les parenthèses bon sang

Posté par
Atchmou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 12:06

Donc maintenant je dois montrer que la limite en 0 de g' avec l'expression que j'ai trouvée est égale à 1/(2pi), c'est ça ? Si tel est le cas, j'ai aussi des difficultés à trouver cette limite...

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 18:32

ta dérivée est fausse

Posté par
matheuxmatou
re : Caractère C^1 de (t^2/2pi-t)/2sin(t/2) sur (0 ; pi) 29-10-19 à 18:35

ah non pardon ... elle est juste !

réduis sur le même dénominateur et pareil... DL 2 en haut et en bas



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