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Niveau Maths sup
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Dérivée nième

Posté par
Arthurmaths
21-02-16 à 16:49

Bonjours,
Soit n appartenant à ]0 +oo[. On considère la fonction fn(x):xn-1ln(x)

On me demande de calculer la dérivée nième de fn sur ]0,+oo[. On précise : " on demande f'1,f2'',...fn+1n+1

J'ai trouvé une formule pour la dérivée mais la dérivée première en fonction de n, j'entend par là f'1, f'2, f'3. Mais je viens de me rendre compte que ce n'était pas ce qui était demandé.
J'ai pensé à la formule de Leibniz mais je ne vois que des produits ici.
Une idée ?
Merci

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 21-02-16 à 16:54

La dérivée n-ème de f_n, c'est la dérivée (n-1)-ème de f'_n. Or f'_n=\ldots

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 12:21

Bonjour et merci pour votre réponse.
Je ne comprends pas ce qui est attendu dans cet exercice : est-ce une formule générale qui nous donne la dérivée nième en fonction de n ?
Je suis d'accord que :

Recomic35 @ 21-02-2016 à 16:54

La dérivée n-ème de f_n, c'est la dérivée (n-1)-ème de f'_n

Mais je ne vois pas en quoi cela m'aide. Voulez-vous dire par là que je dois trouver une égalité dans le genre : f1'=*une formule pour avoir la dérivé n-1*f2" et ainsi de suite. En faite je ne vois pas en quoi la dérivée n-1 est plus facile à calculer que la dérivée nième
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ou bien, faut-il que je garde la formule que j'ai trouvé ( f'n donc ) et que je trouve sa dérivée n-1ieme ?
Merci

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 12:38

J'ai écrit aussi "Or f'_n=\ldots". Tout l'intérêt de ma remarque réside dans les trois petits points. Qu'y a-t-il dans ces trois petits points ?

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 12:48

Si vous parlez de la formule en elle-même , je dirais qu'en dérivant fn(x) on a :
(n-1)xn-2 + x(n-1)*1/x
=(n-1)xn-2+x(n-1-1)
=xn-2((n-1)+1)
=nxn-2

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 12:53

C'est faux. Tu devrais tout de même savoir dériver ce produit sans te tromper.
Recommence avec plus de soin.

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:02

C'est exact j'ai oublié le ln.
Je trouve donc :
f'n=xn-2+ (n-1)*xn-2ln(x)
=xn-2(1+(n-1)ln(x))

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:05

Tu devrais en rester à la première ligne. La mise en facteur obscurcit ce qu'il y a à voir.
Le terme x^{n-2}\ln x, ça ne te dit rien ?
Et la dérivée (n-1)-ème de x^{n-2}, c'est quoi ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:24

Bonjour,

en appliquant la formule de Leibniz je trouve

\Large\boxed{\forall x>0\hspace{5},\hspace{5}f_n^{(n)}(x)=\frac{(n-1)!}{x}} sauf erreur de ma part bien entendu

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:28

La dérivé (n-1)ieme de xn-2 est :


\frac{(n-2)!}{((n-2)-(n-1))!} xn-2-(n-1)


=\frac{-(n-2)!}{x}

Pour ce qui est de :

Le terme [tex

x^{n-2}\ln x[/tex], ça ne te dit rien ?

part dans la formule de f' , je ne vois pas

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:29

C'est bien elhor_abdelali, tu as montré que tu savais faire l'exercice.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:30

Mais l'idée de Recomic35 est bien meilleure

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 13:34

Une factorielle d'un nombre négatif dans la formule de ta première ligne, ça ne t'inquiète pas ?

Essaie d'être un peu raisonnable ! La dérivée 4e de x^3, c'est quoi, par exemple ?

Ensuite, tu a un exercice qui parle des fonctions f_n définies par f_n(x)=x^{n-1}\ln(x) pour x>0.
Dans un calcul, tu trouves x^{n-2}\ln(x), et ça ne te fait penser à rien ?

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 14:25

La dérivée 4e de x3 est 0.
Je ne vois pas de lien entre xn-2ln(x) et le reste, à part le fait qu'il apparaisse dans les calculs. Ça pourrait également être fn(x)/x

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 14:36

La dérivée (n-1)-ème de x^{n-2} est ?

Tu ne vois pas que x^{n-2}\ln(x)= f_{n-1}(x) ?
Et donc que la dérivée première de f_n est est égale à x^{n-2} plus (n-1) fois f_{n-1}.
Et donc que la dérivée n-ème de f_n est égale à la dérivée (n-1)-ème de x^{n-2} plus n-1 fois la dérivée (n-1)-ème de f_{n-1}.

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 14:48

Selon la même logique  la dérivée (n-1)ieme de xn-2 est 0.
donc la dérivée nième est égale à 0+(n-1) fois la dérivée (n-1)ieme de fn-1 c'est bien ça ?

Posté par
Recomic35
re : Dérivée nième 22-02-16 à 14:51

Arthurmaths @ 22-02-2016 à 14:48

Selon la même logique  la dérivée (n-1)ieme de xn-2 est 0.

Il serait bon que tu t'en convainques.
De manière générale, quand on dérive d+1 fois un polynôme de degré d, on trouve 0.

Posté par
Arthurmaths
re : Dérivée nième 22-02-16 à 14:52

Oui meci, j'avais compris ce point



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