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Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 08:47

oui peut-être que je me suis avancer pour le montrer par récurrence ...

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 08:55

ha mais si

f(x) = e^x - x^{n + 1}
 \\ f'(x) = e^x - (n + 1)x^n = x^n\left( \dfrac {e^x}{x^n} - (n + 1)} \right)

or \dfrac {e^x}{x^n} \to + \infty (hypothèse de récurrence)

donc f' est positive au moins à partir d'un certain rang et il existe des réels strictement positifs p et q tels que si x > p alors f(x) > q

donc e^x - x^{n + 1} > q \iff \dfrac {e^x} {x^n} > x + \dfrac q {x^n} \to + \infty

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 09:09

en fait on peut prendre q = 0 ...

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 09:29

Ah ouais d'accord.

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 09:31

Ducoup c'est ça la croissance comparée ?
On prend une autre fonction qu'on manipule pour trouver plus simplement la limite de la première fonction ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Croissance comparée 15-02-20 à 09:32

Bonjour,
Pourquoi toutes ces complications alors qu'une démonstration en une ligne a déjà été évoquée ?

Utiliser \; \; \lim_{x\rightarrow +\infty }\dfrac{e^{X}}{X} = +\infty \; dans \; \dfrac{e^{x}}{x^{n}} = \left( \dfrac{e^{\frac{x}{n}}}{\frac{x}{n}}\right)^{n}\times\left( \dfrac{1}{n}\right)^{n} .

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Croissance comparée 15-02-20 à 09:34

Utiliser \; \; \lim_{X\rightarrow +\infty }\dfrac{e^{X}}{X} = +\infty \;

Ce qu'on appelle "croissance comparée", c'est le résultat.

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:20

Et ducoup pour lnx/x c'est ça la demonstration :

Pour prouver la première on peut faire :

f(x) = lnx - x²>0

f'(x) = \dfrac{-2x²+1}{x}

On a delta = 8

x_1 = \dfrac{\sqrt{8}}{4},  x_2 = \dfrac{\sqrt{8}}{-4}

\begin{array} {|c|cccccc|} x & 0 & & \dfrac{\sqrt{8}}{4} & +\infty & \\ {signe} & & + & 0 & - & & \\ {variation} & & \nearrow^{-0,888} & & \searrow & & \end{array}

Donc y'a bien un moment où elle est supérieur à -1 car F(extremun) = -0.888

Donc :

lnx - x² > -1

lnx > -1-x²

lnx > x(\dfrac{-1}{x}-x)

\dfrac{lnx}{x} > \dfrac{-1}{x} - x

\lim_{x\to\infty}\dfrac{-1}{x} - x = -\infty

Donc la limite de \dfrac{lnx}{x} = -\infty

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:21

Oula non j'ai mis n'importe quoi

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:30

C'est :

lnx - x² < -1
lnx < x² -1
\dfrac{lnx}{x} < x - 1/x
Donc la limite est < oo mais ça aide pas...

En fait la technique de carpediem on peut l'utuliser que si f est toujours supérieur à -1 jusqu'à l'inf ??

Posté par
alb12
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:37

pour faire court ln(x)/x=ln(x)/e^(ln(x)) pour se ramener à X/e^X

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:40

En fait on peut juste dire que f est décroissante sur un intervalle [tex[a;\infty[[/tex] et toujours supérieur à 0 sur [b;\infty[ donc minoré et décroissante donc limite = 0
C'est jn peu juste pour dire que c'est 0 la limite ça me perturbe...

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:40

Ah oui, faut vraiment que je pense à faire des changem De variable !

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:43

Alb12 t'as pas un ptit exo à faire ? De limites? Pour que je m'entraîne ? Merci

Posté par
alb12
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:51

tu peux en trouver à la pelle sur le web par exemple

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 10:55

\lim_{x\to-\infty}\dfrac{xe^x} = \lim_{x\to\infty}\dfrac{-x}{e^x} = 0^{-}

Car \dfrac{e^x}{x} = \infty donc \dfrac{x}{e^x} = 0

Posté par
alb12
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:03

il faudrait soigner la redaction pour donner envie de lire

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:04

Évite d'écrire des égalités avec lim avant d'avoir justifié l'existence de la limite.

xe^x = -\left(\dfrac{-x}{e^{-x}} \right) \; et \; \lim_{X\rightarrow +\infty } \dfrac{e^{X}}{X} = +\infty .

Donc ....

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:05

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:08

Ok Sylvieg merci pour le conseil.

Posté par
alb12
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:31

"Ne dis pas peu de choses en beaucoup de mots, mais dis beaucoup de choses en peu de mots" (Pythagore)

tu peux copier le code dans ton editeur de texte favori pour utilisation dans un autre exercice.


 \\ \lim_{x\to-\infty}(-x)=\red{+\infty}$ et $\lim_{X\to\red{+\infty}}\dfrac{X}{e^X}=0
 \\ 
 \\ $donc $\lim_{x\to-\infty}\dfrac{-x}{e^{-x}}=0
 \\ 
 \\ $donc $\lim_{x\to-\infty}-\dfrac{-x}{e^{-x}}=0
 \\ 
 \\ $donc $\lim_{x\to-\infty}xe^x=0
 \\


\lim_{x\to-\infty}(-x)=\red{+\infty}$ et $\lim_{X\to\red{+\infty}}\dfrac{X}{e^X}=0

$donc $\lim_{x\to-\infty}\dfrac{-x}{e^{-x}}=0

$donc $\lim_{x\to-\infty}-\dfrac{-x}{e^{-x}}=0

$donc $\lim_{x\to-\infty}xe^x=0

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:57

comme je l'ai dit plus haut je ne propose qu'une alternative à la "méthode des puissances" de alb12

FerreSucre @ 15-02-2020 à 09:31

On prend une autre fonction qu'on manipule pour trouver plus simplement la limite de la première fonction ?
oui c'est l'idée

pour ln x /x en +oo on étudie la fonction f(x) = \ln x - \sqrt x ... et ça vient tout seul ...

pour x ln x en 0 on se ramène simplement à - \dfrac {\ln x} {\dfrac 1 x}

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 11:58

carpediem @ 15-02-2020 à 11:57

comme je l'ai dit plus haut je ne propose qu'une alternative à la "méthode des puissances" de alb12

FerreSucre @ 15-02-2020 à 09:31

On prend une autre fonction qu'on manipule pour trouver plus simplement la limite de la première fonction ?
oui c'est l'idée

pour ln x /x en +oo on étudie la fonction f(x) = \ln x - \sqrt x ... et ça vient tout seul ...

pour x ln x en 0 on se ramène simplement à - \dfrac {\ln {\red \dfrac 1 x}} {\dfrac 1 x}

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 13:23

Hmm d'accord donc ça fait :

f = lnx - \sqrt{x}
f' = \dfrac{2-\sqrt{x}}{2x}

Le tout est défini sur ]0;+\infty[

On a le tableau de signe + variation :\begin{array} {|c|cccccc|} x & 0 & & 4 & & +\infty & \\ {signe} & & + & 0 & + & & \\ {variation} & & \nearrow & ^{ln4-2}& \searrow & & \end{array}

On peut donc poser :

lnx - \sqrt{x} < ln(4) - 2

Ainsi :

\dfrac{lnx}{x} < \dfrac{ln(4)-2}{x} + \dfrac{1}{\sqrt{x}}

On applique la limite en +oo :

\lim_{x\to+\infty}\dfrac{lnx}{x} < 0

Maintenant il faut dire que :

\dfrac{lnx}{x}, x
  ]0;+\infty[

Donc \dfrac{lnx}{x} > 0

Par conséquent minoré et majoré par 0  donc :

\lim_{x\to+\infty}\dfrac{lnx}{x} = 0

Tout est une question de prendre la bonne fonction en fait !

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 13:36

quelques maladresses :

f(x) = ln x - r(x) < f(4) = 2ln 2 - 2 = 2 ln (2/e) < 0 => ln x < r(x)

or pour x > ?? 0 < ln (x) < r(x) donc 0 < ln (x)/x < 1/r(x)

et le théorème des gendarmes permet de conclure ...

pour ?? on peut prendre 4 par exemple ...

Posté par
FerreSucre
re : Croissance comparée 15-02-20 à 14:39

C'est pas vraiment des maladresses c'est juste que j'aurais pu simplifier d'avantage ! Mais ok merci, ta technique est plutôt pratique ducoup !

Posté par
carpediem
re : Croissance comparée 15-02-20 à 17:02

de rien

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