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Niveau Maths sup
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densité

Posté par abirlolla (invité) 27-09-07 à 18:25

bonjour tout le monde

je bloque sur un petit exo

montrer que la partie 3$ A=\{\frac{k}{2^n}/n\in\mathbb{N}, 0\le k\le 2^n\} est dense dans 3$\[0,1\]

Merci d'avance

Posté par
kaiser Moderateur
re : densité 27-09-07 à 18:35

Bonjour abirlolla

si x est dans A, essaie de construire une suite \Large{(x_n)} d'éléments de A qui converge vers x, en utilisant la fonction partie entière.

Kaiser

Posté par abirlolla (invité)re : densité 27-09-07 à 18:41

bonjour kaiser

je suis pas arrivée à determiner l'expression de (x_n)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 18:44

Bonsoir abirlolla,


une petite piste:

soit x un élément de [0;1].

Considère l'écriture dyadique de x:

4$x=\bigsum_{n=0}^{+\infty}\; \frac{k_n}{2^n}


avec pour tout n:

 k_n=0\;ou\;1.

Soit \epsilon un réel strictement positif fixé.

Il existe un entier t tel que

4$\bigsum_{n=t+1}^{+\infty}\; \frac{k_n}{2^n}<\epsilon.


Il ne te reste plus qu'à prouver que la somme des n premiers termes de ta série est un élément de A.


Tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 18:45

Gloups!
Salut Kaiser!

Désolé!

Posté par
kaiser Moderateur
re : densité 27-09-07 à 18:46

Salut Tigweg !
pas grave !

Posté par abirlolla (invité)re : densité 27-09-07 à 18:49

salut tigweg

désolée mais je ne ne connais pas encore cette notion de séries

y a une piste plus simple pour sup?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 18:51

Dans ce cas, suis le conseil de Kaiser!

Posté par abirlolla (invité)re : densité 27-09-07 à 18:54

j'arrive pas encore à  trouver le terme général de x_n

est ce que je vais prendre x_n=k/2^n?

et la partie entière aussi  comment l' introduire?

Posté par
kaiser Moderateur
re : densité 27-09-07 à 18:57

ça va être un truc du genre sauf que ton k va dépendre de x (et de n), et c'est justement k qui va être une partie entière.
Pour cela, si x est dans [0,1], construis moi un réel qui est inférieur à \Large{2^n}.

Kaiser

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : densité 27-09-07 à 22:19

salut Kaiser et Tigweg

j'ai essayé avec cet exo.. mais j'ai pas su non plus (abirlolla c'est une amie )

on a essayé ensemble mais en vain.. :P

je vois que kaiser n'est plus connecté, donc si tu peux m'aider tigre?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 22:37

Salut monrow!

Si tu connais les séries, mon premier mesage marche!

Sinon, x.20=x est un nombre compris entre 0 et 20,
donc sa partie entière k0 aussi.

Ensuite, (x-k0).21 est dans l'intevalle [0;2[ donc possède une partie entière k1 comprise entre 0 et 1.

Puis, considère (x-k0-k1/21).22 et sa partie entière, et continue ainsi.

Les parties entières obtenues successivement sont celles de ma série, il ne reste plus qu'à introduire et à conclure comme dans mon premier message!


Tigweg

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : densité 27-09-07 à 22:48

non pas encore les séries entières..., donc je pige vraiment rien ..

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 22:56

Pour cet exo, tu as juste besoin d'avoir à l'esprit que c'est une somme infinie de termes, qui sont tous positifs ici.

De plus tous les kn valent 0 ou 1, donc pour tout n, si on commence la somme à partir du rang n, on a la majoration:

\frac {k_n}{2^n}+\frac {k_{n+1}}{2^{n+1}}+...\le \frac 1{2^n}+\frac 1{2^{n+1}}+...=\frac 1{2^{n-1}},

qui peut être rendu arbitrairement petit lorsque n devient grand.

Par suite, pour tout \epsilon fixé, on peut bien trouver un rang n tel que la somme infinie commençant au rang n soit inférieure à \epsilon.



Tigweg

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : densité 27-09-07 à 23:00

ah oui là c'est plus clair

donc, on a montré jusque là que la somme est inférieur à un epsilon positif

donc la il faut prouver qu'lle converge à un élément de A

la définition de la imite peut être?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : densité 27-09-07 à 23:09

En fait si tu relis mon message de 18h44, tu auras la méthode.

Posté par
kaiser Moderateur
re : densité 27-09-07 à 23:32

Personnellement, je pensais à un truc, disons, de plus... expéditif : \Large{x_n=\frac{[2^nx]}{2^n}}.
En effet, comme est dans [0,1], alors \Large{[2^nx]\leq 2^n}.
De plus, on vérifie assez facilement que cette suite converge vers x.

Cela dit, ça rejoint peut-être ce que dit Tigweg (qui aurait donc plus détaillé).

Kaiser



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