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dérivée n-ième

Posté par
rigante
15-10-11 à 15:54

Bonjour, voici mon problème

Soit f la fonction définie sur R par f(x) =cos (2x)
Démontrer par recurrence que pour tt n appartenant a N*:
f(^n)(x)=2^ncos(2x+n(*2)).

Je ne comprend pas du tout par où commencer, je sais qu'on a la dérivée n-ième de f mais je ne sais pas trop en quoi cela consiste. Si quelqu'un peut m'aider  merci d'avance.

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 15:56

dsl c'est f(^n)(x)=2^ncos(2x+n(/2))

Posté par
Camélia Correcteur
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:08

Bonjour

Tu sais que f^{(n+1)}=(f^{(n)})'. En clair: la dérivée (n+1)-ème est la dérivée de la dérivée n-ème. Donc, vas-y par récurrence!

Posté par
Labo
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:13

Bonjour,
rappel
sin(X)=-cos (X+\pi/2)
/tex]

Posté par
Labo
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:13

Bonjour Camélia

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:16

En gros, on dit que (f(n))'=-2^nsin(2x+n(/2)) et que (f(n+1))'=-2^(n+1)sin(2x+(n+1)(/2)). Donc ça marche pour tout n?

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:20

Ou plutot (f(n))'=-2^nsin(2x+n(/2))=2^ncos(2x+n(/2))=f(n+1) donc cela marche pour tout n. Non?

Posté par
Labo
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:29

???
initialisation tu montres que
f'(x)= -2sin(2x)=2 cos(2x+π/2) ( en utilisant le rappel de formule que je t'ai indiqué)
hérédité
supposons que f^n(x)=2^n(cos(2x+(n\pi/2))
et tu dérives f^n(x) pour obtenir f^{n+1}
f^{n+1}=(2^ncos(2x+(n\pi/2))'
je te laisse faire ce calcul et conclure

Posté par
Camélia Correcteur
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:31

Salut Labo

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:42

Donc:
initialisation: au rang n=1, on a -2^1sin(2x+1*(/2))=-2sinx(2x+(/2))=2cosx(2x+n(/2)). Donc la propriété est vraie au rand n=1.

Hérédité on suppose que la propriété est vraie à un certain rang n soit f(^n)(x)=2^ncos(2x+n(/2).

On démontre qu'elle est vraie au rang n+1:

(f(^n)(x))'=-2^nsin(2x+n(/2))=2^ncos(2x+n(/2))= f(n+1)(x).


La propriété est donc vraie au rang n+1. Par récurrence elle est vraie pour tout n. Ainsi on a f(^n)(x)=2^ncos(2x+n(/2)) pour tout n . C'est bien cela?

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:42

* est privé de 0.

Posté par
Labo
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:55

????

initialisation  : au rang  n=1
  c'est la dérivée dé f(x)=cos(2x)
f'(x)=-2sin(2x)
or sin (X)=-cos( X+\pi/2)
on remplace -2sin(2x) par 2cos(2x+\pi/2)
==> f'(x)=2cos(2x+\pi/2)
donc la propriété est vraie au rang n=1
hérédité
supposons que la propriété soit vraie au rang n
 f^n(x)=2^ncos(2x+(n\pi/2))
  et on détermine la dérivée de f^n(x)c'est à dire f^{n+1}(x)
f^{n+1}(x)=(f^n(x))'=(2^ncos(2x+(n\pi/2))'

tu dérives
(2^ncos(2x+(n\pi/2))'=....

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 16:59

Dsl mais la dérivée ne donne pas ça? (f(^n)(x))'=-2^nsin(2x+n(/2))=2^ncos(2x+n(/2))

Posté par
Camélia Correcteur
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:03

NON

C'est une fonction composée!

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:12

Donc je dérive ça fait -2^nsin(2x+n(

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:14

Je suis dsl mais je ne comprend pas j'ai beau essayer mais j'ai dérivé d'une part le 2^n cos qui me fait -2^nsinx mais après je ne sais pas quoi faire dsl.

Posté par
Labo
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:15

rappel
formule (cos(ax+b))'=-asin(ax+b)
commence par dériver cos(2x+(n\pi/2))

Posté par
Camélia Correcteur
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:16

La dérivée de 2x+(n\pi/2) vaut 2 donc

f^{n+1}(x)=2^n\times 2(-\sin(2x+(n\pi/2))=2^{n+1}\cos(2x+(n+1)\pi/2)

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:22

En commençant par dériver selon votre formule Labo ça me fait -2sin(2x+n(pi/2))mais ce n'est pas tout non?

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:33

Je crois avoir compris il y a juste le 2^n  du calcul de Camélia dont je ne sais pas d'ou il sort (plutôt la puissance n je ne sais pas d'où elle provient).

Posté par
Camélia Correcteur
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:50

... de l'hypothèse de récurrence!

Posté par
rigante
re : dérivée n-ième 15-10-11 à 17:53

J'ai compris dsl d'avoir été un peu long je me suis embrouillé tout seul merci!



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