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Démontrer des inégalités : Inégalité de Bernouilli

Posté par laury (invité) 06-12-04 à 21:27

Voilà j'ai cet exercice de maths que je n'arrive pas alors pouvez-vous m'aidez, svp. Merci.

1. n est un entier naturel non nul.
Démontrer que pour tout réel positif ou nul,
(1+x)^n1+nx.
2. Déduisez-en que pour tout entier naturel n non nul, et pour tout réel x positif ou nul,
(1+x)^n 1+nx.
Commentaire : Cette inégalité peut servir à démontrer qu'une suite géométrique de raison q, q > 1, a pour limite plus l'infini.
Commentaire du prof : considérer f(x)=(1+x)^n-(1+nx) et sa croissance (utiliser (1+x)^p 1 et si p entier x 0).  

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Démontrer des inégalités : Inégalité de Bernouilli 07-12-04 à 09:06

Zut je n'avais pas vu les "commentaires" du prof en commençant et j'ai démontré par une autre voie, tant pis.
-----
Démonstration par récurrence.

Supposons que la proposition (1+x)^n >= 1 + nx soit vraie pour une certaine valeur k de n.
On a alors:
(1+x)^k >= 1 + kx

(1+x) étant > 0 (puisque x >= 0), on peut multiplier les 2 membres de l'inéquation par (1+x) sans chenger le sens de l'inéquation ->

(1+x).(1+x)^k >= (1+x).(1 + kx)
(1+x)^(k+1) >= 1 + kx + x + kx²
(1+x)^(k+1) >= 1 + (k+1)x + kx²

Et comme kx² >= 0, on a a fortiori:
(1+x)^(k+1) >= 1 + (k+1)x
Qui est proposition (1+x)^n >= 1 + nx dans laquelle n est égal à k+1.
---
On vient donc de montre que:
Si la proposition (1+x)^n >= 1 + nx soit vraie pour une certaine valeur k de n, elle est encore vraie pour n = k+1   (1)

Pour n = 1, la prposition (1+x)^n >= 1 + nx est vraie.
en effet: (1+x)^1 >=? 1 + x
1 + x >=? 1 + x   -> c'est vrai.
---
La proposition (1+x)^n >= 1 + nx est vraie pour n = 1, par (1), elle est donc vraie pour n = 2.
La proposition (1+x)^n >= 1 + nx est vraie pour n = 2, par (1), elle est donc vraie pour n = 3.
Et ainsi de proche en proche, la proposition (1+x)^n >= 1 + nx est vraie pour tout n de N*
-----
Sauf distraction.  

Posté par laury (invité)re : Démontrer des inégalités : Inégalité de Bernouilli 07-12-04 à 17:10

oki, merci beaucoup mais comment on fait avec la méthode du prof car nous avons pas encore vu ce qu'était la démonstration par récurence. merci

Posté par dolphie (invité)re : Démontrer des inégalités : Inégalité de Bernouilli 07-12-04 à 17:22

Considérons la fonction:
f(x)=(1+x)^n-(1+nx) et étudions ses variations. (rq: tu veux montrer que cette fonction est tjs positive).

f'(x)=n[(1+x)^{n-1}-1]
IOr, pour n \ge 1 et pour tout x réel positif, (1+x)n-1>1
Donc: pour n \ge 1: f'(x) \ge 0.
Donc f est croissante sur tout R+.

Et f(0)=0.
Donc, pour tout réel x > 0, f(x) > f(0)=0
Donc, f est strictement positive sur R=.

ce qui montre que:
pour n \ge 1, (1+x)n \ge1+nx



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