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Niveau Licence Maths 1e ann
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Cosinus

Posté par
etudiantilois
21-05-18 à 18:58

On considère la fonction f dé?nie sur [0,+?[ par :

f(x) = ex ?a*cos(2?x) + b*ln(1 + x) .

1. Montrer qu'il existe une fonction ? telle que ?(x) ? 0 quand x?0 et :

cos(2?x) = 1?2x + 2/3 x2 + x2?(x).

Ce que j'ai fait :

J'ai déterminé le DL de cos (2?x) en 0, et j'obtiens bien :
cos(2?x) = 1?2x + 2/3 x2 + x2?(x).

Mais c'est tout ce qu'il faut faire pour cette question ?
Et pour déterminer ce DL, j'ai simplement calculé les dérivées successives de cos(2?x), c'est comme cela qu'il fallait procéder ou il fallait utiliser les DL des fonctions usuelles ?


2. Déterminer les réels a, b pour qu?au voisinage de 0, f(x) soit un in?niment petit d?ordre le plus élevé possible.

Aucune idée : comment faire ?

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 21-05-18 à 19:10

énoncé illisible, utilise les outils de l'île pour écrire des maths, pas des polices exotiques non universelles qui se transforment en point d'interrogation arrivées ici !

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 19:47

Je réécris mon message, je ne maîtrise pas Latex :

On considère la fonction f dé?nie sur [0,+?[ par :

f(x) = ex -a*cos(2x) + b*ln(1 + x) .

1. Montrer qu'il existe une fonction telle que (x) ->0 quand x->0 et :

cos(2x) = 1-2x + 2/3 x² + x2(x).

Ce que j'ai fait :

J'ai déterminé le DL de cos (2x) en 0, et j'obtiens bien :
cos(2x) = 1-2x + 2/3 x² + x2(x).

Mais c'est tout ce qu'il faut faire pour cette question ?
Et pour déterminer ce DL, j'ai simplement calculé les dérivées successives de cos(2x), c'est comme cela qu'il fallait procéder ou il fallait utiliser les DL des fonctions usuelles ?

2. Déterminer les réels a, b pour qu'au voisinage de 0, f(x) soit un infiniment petit d'ordre le plus élevé possible.

Aucune idée : comment faire ?

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
malou Webmaster
re : Cosinus 21-05-18 à 20:00

je t'ai dit sur un autre post comment l'utiliser (Ltx)
Cosinus

pas bien difficile de t'entraîner 1/4 d'heure....
aide toi de cette page éventuellement [lien]

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 20:26

Je vais essayer pour mes prochains posts. Là c'est mieux comme ça ? :

etudiantilois @ 21-05-2018 à 19:47

Je réécris mon message, je ne maîtrise pas Latex :

On considère la fonction f définie sur [0,+[ par :

f(x) = ex -a*cos(2x) + b*ln(1 + x) .

1. Montrer qu'il existe une fonction telle que (x) ->0 quand x->0 et :

cos(2x) = 1-2x + 2/3 x² + x2(x).

Ce que j'ai fait :

J'ai déterminé le DL de cos (2x) en 0, et j'obtiens bien :
cos(2x) = 1-2x + 2/3 x² + x2(x).

Mais c'est tout ce qu'il faut faire pour cette question ?
Et pour déterminer ce DL, j'ai simplement calculé les dérivées successives de cos(2x), c'est comme cela qu'il fallait procéder ou il fallait utiliser les DL des fonctions usuelles ?

2. Déterminer les réels a, b pour qu'au voisinage de 0, f(x) soit un infiniment petit d'ordre le plus élevé possible.

Aucune idée : comment faire ?

Merci d'avance pour votre aide.


MERCI encore.

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 22:13

up...

Posté par
Razes
re : Cosinus 21-05-18 à 22:37

Bonsoir,

Utilise le théorème de Taylor-Young qui assure qu'une fonction f dérivable n fois au point x_0 (avec n ≥ 1) admet un DL_n en ce point :
f(x)=f(x_{0})+f'(x_{0})(x-x_{0})+{\frac {f''(x_{0})}{2!}}(x-x_{0})^{2}+\dots +{\frac {f^{(n)}(x_{0})}{n!}}(x-x_{0})^{n}+o((x-x_{0})^{n})

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 22:44

J'utilise cela pour la question 1, n'est-ce-pas ?

Si oui, j'ai bien compris, et on obtient le bon résultat.

Ensuite, comment faire pour la question 2 ?

Merci beaucoup pour l'aide.

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 21-05-18 à 23:03

As-tu calculé le dl de f(x) ? qu'as-tu trouvé ?
(pour celui de la partie en cos, le plus simple et le plus rapide est quand même de substituer 2\sqrt x à x dans le dl de cosinus, qui ne dépend que du carré de la variable, ce qui nous arrange bien pour "tuer" la racine....)

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 23:14

Oui, je l'ai calculé :

f(x)=1−a+(b+2a+1)x − 1/6(3b+4a−3)x2 + 1/90(30b+8a+15)x3− 1/2520(630b+16a−105)x4 + o(x5).

Est-ce correct ? Est-ce suffisant à l'ordre 5 ? En fait, comment savoir à quel ordre le faire ?

Et comment utiliser ce DL ? Il sert à la question 1, ou dans la question 1 ce que j'ai fait dans mon message de 20h26 suffit ?

MERCI encore.

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 21-05-18 à 23:20

en admettant qu'il soit exact (vu l'heure, je ne vérifie pas...)
tu cherches à ce que les coeffs soient nuls le plus longtemps possible, donc pour commencer 1-a = 0 donc a = 1, ensuite coeff de x : b + 2a +1 = 0 donc b = -1-2a = -3
ensuite le coeff de x² sera -1/6(-9+4-3) : celui là ne sera pas nul, et f sera un infiniment petit d'ordre 2 (puisque en x²)

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 21-05-18 à 23:23

en ce qui concerne la question 1, tu peux dire que tu sais que cos admet un dl à l'ordre 2, \cos x = 1 - \dfrac{x^2}{2} + \dfrac{x^4}{24} + x^4\epsilon_1(x), où \epsilon_1(x) tend vers 0 lorsque x tend vers 0
tu remplaces dans cette expression tous les x par 2\sqrt x, et le tour est joué (je te laisse voir comment exprimer \epsilon(x) en fonction de \epsilon_1(2\sqrt x))

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 23:24

Et une fois que l'on a dit : "celui là ne sera pas nul, et f sera un infiniment petit d'ordre 2 (puisque en x²)", la question est finie ?

Comment fait-on pour avoir le plus élevé en fait ? On continue jusqu'à où ?

En fait, je crois que je n'ai pas compris dans quel cas f est un infiniment d'ordre N...

Merci d'avance pour vos explications...

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 21-05-18 à 23:42

le plus élevé c'est en x², tu vois bien qu'on ne peut pas en annuler davantage !

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 21-05-18 à 23:49

D'accord, merci !

Et je n'arrive pas à

lafol @ 21-05-2018 à 23:23

voir comment exprimer \epsilon(x) en fonction de \epsilon_1(2\sqrt x))


Comment faire ?

MERCI.

Posté par
etudiantilois
Calculs, quelle est la bonne réponse ? 22-05-18 à 00:11

Bonsoir Jezebeth,

Pensez-vous pouvoir m'aider pour mon sujet "Cosinus" ?

J'ai besoin d'aide...

MERCI d'avance.

*** message déplacé ***

*** évite d'aller racoler partout comme ça **

Posté par
Jezebeth
re : Cosinus 22-05-18 à 00:22

Bonsoir

Remplacer x par 2\sqrt{x}, comme indiqué, dans x^4\epsilon _1(x)... et vous voulez un \varepsilon (x) qui tende vers 0 lorsque  x tend vers 0 et qui soit en facteur de x^2... l'indentification n'est pas surhumaine.

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 22-05-18 à 00:36

On fait donc une factorisation ?

Désolé, mais je ne vois vraiment pas... (on vient de commencer ce chapitre...)

Merci encore pour l'aide.

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 22-05-18 à 17:44

up...

Posté par
Jezebeth
re : Cosinus 22-05-18 à 17:58

J'ai du mal à croire que vous ne le voyiez pas si vous avez ne serait-ce que commencé à essayer... Remplacer x par 2*sqrt(x)... et c'est tout. En fin mai de L1 c'est envisageable, non ?

Posté par
Razes
re : Cosinus 22-05-18 à 21:07

Bonsoir,

\cos x = 1 - \dfrac{x^2}{2} + \dfrac{x^4}{24} + x^4\epsilon_1(x)

Peut-être que tu t'embrouille pour remplacer x par 2\sqrt x, alors remplaces dans cette expression tous les x par 2\sqrt t

Posté par
lafol Moderateur
re : Cosinus 22-05-18 à 23:35

ou tu refais comme au collège ou en seconde : \cos \boxed{x} = 1 - \dfrac{\boxed{x} ^2}{2} + \dfrac{\boxed{x} ^4}{24} + \boxed{x} ^4\epsilon_1(\boxed{x} )

dans chaque petite boîte, tu mets 2\sqrt x, à la place de x (si nécessaire, ls parois de la petite boîte deviennent des parenthèses, comme dans \boxed{2\sqrt x} ^2, qui s'écrira \left(2\sqrt x\right)^2 = 4x)

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 23-05-18 à 00:52

Merci pour la réponse.

Mais que faire avec 1(2x ?

Merci encore.

Pourriez-vous aussi m'aider pour mon sujet "limites et DL" ?

MERCI.

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 23-05-18 à 00:54

Plus précisément, faut-il modifier 1(2x) ?

Si oui, comment faire ?

Merci encore.

Posté par
etudiantilois
re : Cosinus 23-05-18 à 13:07

up...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Cosinus 23-05-18 à 14:36

Bonjour

Rien à modifier, il tend vers 0, puisque 2\sqrt x tend vers 0



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