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continuité

Posté par safaa (invité) 24-10-07 à 20:23

salut tous les membres
voila un exerecice que je trouve difficile pour cela que je demande votre aide

Soit f et g deux fonctions de [0;1] jusqu'à [0;1] continues sur [0;1]
On suppose que pour tout x appartenant à l'intervalle [0;1] fog(x)=gof(x)
Prouvez qu'il existe un c appartenant à [0;1] tel que f(c)=g(c)
merci

Posté par
infophile
re : continuité 24-10-07 à 21:29

Salut

Pas trop le temps de m'y pencher, mais en général ce genre de problème passe bien par l'absurde, as-tu essayé ?

A+

Je repasse t'aider demain si personne d'autre l'a fait entre temps

Posté par safaa (invité)re : continuité 25-10-07 à 09:40

salut
voila une réponse
notant une fonction h telle que h(x)=f(x)-x
on a h(0)=f(0) et h(1)=f(1)-1
et on a 0<=f(x)<=1 alors f(0)>=0 et f(1)-1 =<0 donc h(0)h(1)=<0
si h(0)h(1)=0 d'ou h(0)=0 ou h(1)=0 donc c=0
si h(0)h(1)<0 alors d'aprés tvi il existe c € [0;1] tel que: h(c)=0=f(c)-c
d'ou f(c)=c .*
on sait que g°f(x)=f°g(x) <==> g(f(x))=f(g(x)) <==> g(c)=c **

de * et ** on constate que il existe un c tel que f(c)=g(c)=c
svp quelqu'un peut me la courriger
merci

Posté par
Mariette Correcteur
re : continuité 25-10-07 à 09:46

Bonjour,

attention ton ** est faux : tu obtiens (et ce n'est pas une équivalence) g(c)=f(g(c)), donc un deuxième point fixe, mais comme in ne sait pas combien ils sont...

mais je cherche toujours.

Posté par safaa (invité)re : continuité 25-10-07 à 09:50

bonjour
svp si vous avez une réponse postez la j'ai besoin de la réponse pour ce matin

Posté par
watik
re : continuité 25-10-07 à 11:34

bonjour

au lieu de la fonction h(x)=f(x)-x considérez la fonction h(x)=f(x)-g(x)

montrez qu'il existe b élément de [0,1] tel que h(b)<=0 et qu'il existe d élément de [0,1] tel que h(d)>=0 puis appliquez le TVI

Posté par safaa (invité)re : continuité 25-10-07 à 11:55

salut
je ponse que ça ne va nous aider parce que on va arriver a il ya un element a de [0.1]f(a)-g(a)=a
et ça ne donne rien

Posté par
watik
re : continuité 25-10-07 à 13:51

bien sûr que si.

si vous montrez par TVI qu'il existe c entre b et d tel que h(c)=0 votre problème est résolu.

Posté par safaa (invité)re : continuité 25-10-07 à 14:01

salut
on a -1<f(x)-g(x)<1 donc -1<h(x)<1
votre métode va etre utile si h(x)<0
mais si 0<h(x)elle va etre fausse
merci pour votre réponses

Posté par
infophile
re : continuité 25-10-07 à 16:41

Bonjour

Je poste ma méthode ce soir, par l'absurde ça marche bien

Posté par
infophile
re : continuité 25-10-07 à 18:11

Bon j'ai trouvé 5 minutes pour poster ma démo :

On suppose que 3$ \rm \forall x\in [0,1], f(x)\neq g(x) alors on peut postuler 3$ \rm \forall x\in [0,1], f(x)>g(x)

La fonction 3$ \rm f-g est continue sur 3$ \rm [0,1] et atteint son minimum en 3$ \rm m>0 donc 3$ \rm \forall x\in [0,1], f(x)\ge g(x)+m

Montrons par récurrence que 3$ \rm \forall n\in \mathbb{N}^{\ast}, f^{n}(x)\ge g^{n}(x)+ nm avec 3$ \rm f^n=\underb{f\circ f\circ ...\circ f}_{n fois}

Pour 3$ \rm n=1 on l'a fait, l'initialisation est bonne.

Supposons que la propriété soit vraie au rang 3$ \rm n, pour 3$ \rm x\in [0,1] on a :

3$ \rm f^{n+1}(x)=f^{n}(f(x))\ge g^{n}(f(x))+nm=f(g^{n}(x))+nm\ge g(g^{n}(x))+m+nm=g^{n+1}(x)+(n+1)m

Donc la propriété est vraie au rang 3$ \rm n+1 et est donc héréditaire.

(Note qu'on a utilisé l'hypothèse de commutativité dans la démonstration par récurrence)

Puis comme 3$ \rm g^{n}(x)\ge 0 alors 3$ \rm \lim_{n\to +\infty}g^{n}(x)+nm=+\infty et on obtient une contradiction avec 3$ \rm f^{n}(x)\in [0,1]

Voilà intéressant comme exo !

Cela dit c'est hard pour un Terminale !

A+



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