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Niveau Maths sup
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continuité

Posté par
mellepapillon
01-03-06 à 19:10

Bonsoir,
j'ai une fonction h deux fois dérivables sur R^+ vérifiant h(0)=0 et de plus pour tout x apartenant à R^+ hx)>=0 et h''(x)<=0
on pose H(x)= h(x)/x pour x>0  et H(0)=h'(0)
je dois montrer que H est continue sur R^+
il est façile de le montrer sur R^+* mais en 0 je rencontre quelque problème
il me reste à montrer que lim H(x) quand x tend vers 0 est h'(0)
je ne vois malheureusement pas comment je pourrais montrer cela... utiliser un taxu d'accroissement?

Merci d'avance pour votre aide
Bonne soirée
Melle Papillon

Posté par
stokastik
re : continuité 01-03-06 à 19:44


.... quelle est la définition de f'(0) pour une fonction f ?..

Posté par
mellepapillon
re : continuité 01-03-06 à 19:48

Ah bonne idée, ça marche tout bien! bravo ! merci j'ai compris!

Posté par
mellepapillon
re : continuité 01-03-06 à 20:24

Mhhhh , je dois calculer un DL1 pour H en O, mais on ne sait pas si la fonction H est dérivable en 0...
puis je quand même écrire que H(x) = h'(0) + xH'(0) + o(x)
cette expression ne serait d'ailleurs peut etre pas un DL1 car xH'(0) = h'(0)-h(0) /x ce qui n'est pas un terme en x...

Merci par avance. ~~Melle Papillon

Posté par
stokastik
re : continuité 01-03-06 à 20:30

xH'(0) = h'(0)-h(0) /x  <--- hein ???!!!

Posté par
stokastik
re : continuité 01-03-06 à 20:30


... tu as bien lu ton énoncé ? on sait que h est deux fois dérivable...

Posté par
mellepapillon
re : continuité 01-03-06 à 20:32

Bin H'(x) = (h'(x)-h(x))/x² d'où xH'(0) = (h'(0)- h(0)) /x mais on ne sait pas si H est dérivable en 0 ...  

Posté par
mellepapillon
re : continuité 01-03-06 à 20:33

ah je vois pour H mais ça ne nous donne pas un DL d'ordre 1...

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 01-03-06 à 21:41

Bonsoir Melle Papillon

Tu sais que h est deux fois dérivable, donc h admet un DL à l'ordre 2. Utilise ceci pour faire le DL de h à l'ordre 1.

Kaiser

Posté par
stokastik
re : continuité 01-03-06 à 23:30


Kaiser voulait dire :

"Tu sais que h est deux fois dérivable, donc h admet un DL à l'ordre 2. Utilise ceci pour faire le DL de [u]H[/u] à l'ordre 1."

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 01-03-06 à 23:33

Effectivement !
Merci stokastik d'avoir corrigé la faute de frappe.

Posté par
mellepapillon
re : continuité 02-03-06 à 12:56

J'ai réussi mon DL,
J'ai montré que H est de classe c¹ sur R^+
J'ai montré que h(x)>= xh'(x) , que H est décroissante sur R^+ que la limite de H en plus l'infini est un certain réel L mais je n'arrive pas à montrer que h' admet en plus l'infini une limite dans R union {- infini}
ça doit certainement être evident mais je ne vois pas

Merci et bonne après midi à tous
Melle Papillon

Posté par
mellepapillon
re : continuité 02-03-06 à 22:58

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 02-03-06 à 22:59

Bonsoir Melle Papillon

Par hypothèse, on sait que h" est négative, donc h' est décroissante. Je te laisse continuer.

Kaiser

Posté par
mellepapillon
re : continuité 02-03-06 à 23:02

oui mais en étant décroissante et d'après légalité on ne peut pas conclure si elle a une limite finie ou infinie....
Melle Papillon

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 02-03-06 à 23:06

Quelle égalité ?
Autre chose, dans ton dernier message, tu disais montrer que h' admet en plus l'infini une limite dans R union {- infini}
En utilisant le fait que h' est décroissante, c'est immédiat. Non ?

Posté par
mellepapillon
re : continuité 02-03-06 à 23:08

et pourquoi elle n'aurait pas une limite finie ? on dit qu'elle est décroissante pas pas strictement.... elle pourra tendre vers un réel négatif et être décroissante...c'est ça qui me pose problème mais peut etre que je me pose trop de problème

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 02-03-06 à 23:21

Non mais il n'y a aucun problème. A priori, on peut simplement déduire de la décroissance de h' que h' admet une limite finie ou infinie en \large{+\infty}

Par exemple, si \large{h(x)=\frac{-1}{x}}, h' est bien décroissante et tend vers 0.

Je vais essayer de voir si elle peut avoir éventuellement une limite infinie.

Posté par
mellepapillon
re : continuité 02-03-06 à 23:24

Je te remercie mais on montre par la suite qu'une limite infinie est absurde à l'aide d'inégalité, ça j'ai réussi à faire
Merci bien, je cherchais trop loin quelque chose de simple mais c'est plus clair maintenant.
En tout cas merci beaucoup et bonne nuit

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 02-03-06 à 23:25

Mais je t'en prie !
Bonne nuit à toi aussi.

Posté par
mellepapillon
re : continuité 03-03-06 à 10:04

Je commence à despérer sur ce travail, les vacances ne réussissent pas aux neurones...j'en peux plus!

je rencontre encore deux petits soucies...je suis vraiment désolée...
je n'arrive pas à montrer que h(x)-h(x/2) <= x/2 h'(x/2)
j'ai tout essayé...poser une fonction g(x)= h(x)-h(x/2) - x/2 h'(x/2) ça ne marche pas
essayer de commencer pour l'inégalité que l'on connait h(x)>= x h'(x) mais j'arrive pas à aboutir.... je ne sais plus trop quoi faire

ensuite on est beaucoup plus loin dans le problème, on connait notre fonction h c'est la primitive de f définie par f(x) = (x + sqrt(x²+1))^(1/x)
f(0) = e , h(o) = 0 , f'(0) =0... H(x) = h(x) / x ça ne change pas, dans une première partie on avait déjà étudier f de fond en large mais je n'avais pas rencontré de problème
on a vérifié que h remplissait les conditions précendente ( ça j'ai réussiu) et là je dois déterminer un developpement limité d'ordre 2 de H en 0 , mais cette fois on ne sait pas si h est trois fois dérivable sur R^+ car j'ai essayé de dérivée f' et il me semble qu'elle n'est pas vraiment continue en 0 donc on ne peut utiliser le théorème de taylor young donc pour ce DL je ne voias pas d'où vient l'existence et encore moins que mettre en terme en x²
j'espère vraiment que vous allez pouvoir m'éclairer sur ses problèmes, merci déjà pour tout

Bonne journée,
Melle Papillon

Posté par
mellepapillon
re : continuité 03-03-06 à 19:06

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 03-03-06 à 19:27

Re bonsoir Melle Papillon

Pour la première inégalité, utilise d'une part l'inégalité des accroissement finis et d'autre part le fait que h' est croissante.

kaiser

Posté par
mellepapillon
re : continuité 03-03-06 à 20:05

ok merci pour le conseil vous me sauvez beaucoup la vie ses derniers temps

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 03-03-06 à 20:11

Mais je t'en prie !

Posté par
mellepapillon
re : continuité 04-03-06 à 13:49

et pour le DL de H avez vous une idée, juste une piste...
ensuite on est beaucoup plus loin dans le problème, on connait notre fonction h c'est la primitive de f définie par f(x) = (x + sqrt(x²+1))^(1/x)
f(0) = e , h(o) = 0 , f'(0) =0... H(x) = h(x) / x ça ne change pas, dans une première partie on avait déjà étudier f de fond en large mais je n'avais pas rencontré de problème
on a vérifié que h remplissait les conditions précendente ( ça j'ai réussiu) et là je dois déterminer un developpement limité d'ordre 2 de H en 0 , mais cette fois on ne sait pas si h est trois fois dérivable sur R^+ car j'ai essayé de dérivée f' et il me semble qu'elle n'est pas vraiment continue en 0 donc on ne peut utiliser le théorème de taylor young donc pour ce DL je ne voias pas d'où vient l'existence et encore moins que mettre en terme en x²
j'espère vraiment que vous allez pouvoir m'éclairer sur ses problèmes, merci déjà pour tout

Merci... et bon samedi

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 04-03-06 à 13:58

Si je comprends bien, on a :

\Large{H(x)=\frac{1}{x}\bigint_{0}^{x}(t+\sqrt{t^{2}+1})^{\frac{1}{t}}dt}

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 04-03-06 à 14:46

Si c'est bien l'expression de H, je crois avoir trouvé le DL de H à l'ordre 2.
Pour trouver ce DL, on remarque que l'on doit d'abord calculer un DL de f à l'ordre 2.

\Large{f(t)= \exp(\frac{1}{t}ln(t+\sqrt{t^{2}+1}))}

Or \Large{\sqrt{t^{2}+1}=1+\frac{t^{2}}{2}+o(t^{3})}

Donc \Large{ln(t+\sqrt{t^{2}+1})=ln(1+t+\frac{t^{2}}{2}+o(t^{3}))=t+\frac{t^{2}}{2}-\frac{1}{2}(t^{2}+t^{3})+\frac{t^{3}}{3}+o(t^{3})=t-\frac{t^{3}}{6}+o(t^{3})}

D'où \Large{f(t)=\exp(1-\frac{t^{2}}{6}+o(t^{2}))=e(\exp(\frac{t^{2}}{6}+o(t^{2})))=e(1-\frac{t^{2}}{6}+o(t^{2}))}

Ensuite par intégration entre 0 et x et division par x,il vient :

\Large{H(x)=e-e\frac{x^{2}}{18}+o(x^{2})}

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 04-03-06 à 14:50

Désolé, j'ai oublié un signe "moins". Il faut lire :

\Large{e(\exp(\bold{-}\frac{t^{2}}{6}+o(t^{2}))}

Posté par
mellepapillon
re : continuité 04-03-06 à 20:55

Merci beaucoup ! Je ne vous embêterai plus
Grâce à vous, le DL n'a plus de secrets pour moi.

Bonne nuit,
Melle Papillon

Posté par
kaiser Moderateur
re : continuité 04-03-06 à 22:30

Mais je t'en prie !

Tu sais, tu ne m'embêtes pas du tout.
Bonne soirée à toi aussi.



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