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Niveau BTS
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Développement limité

Posté par
Tony13
25-05-08 à 19:23

Bonsoir.
Je cherche le développement limité de f(x)=cos x/(2 + sin x) à l'ordre 2 (ou 3 si nécessaire) en 0. Merci de votre aide car je ne vois pas comment faire...

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:26

Salut toi

Fais le DL en 0 à l'ordre 2 (ou 3) de cos(x), puis de 2+sin(x), et essaie de mettre 3$\fr{1}{2+\sin(x)} sous la forme 3$\fr{1}{1+u} avec u\to0

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:30

PSalut
Pour le DL à l'ordre 2 de cos x, je trouve 1-(x²/2)+x²E(x) et pour le DL à l'ordre 2 de 2+sin x, je trouve 2+x+x²E(x)
Mais je ne sais pas dans quels cas faire le DL à l'ordre 2 ou à l'ordre 3 ... Merci de ton aide !

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:36

Pour 2+sin(x) c'est 2+x+x^3+o(x^3)

Comment faire apparaître la forme 1+u dans 2+x+x3+o(x3)

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:40

Pour 2+sin x, je ne comprends pas pourquoi tu trouves ça...pourtant j'ai la formule sous les yeux et elle me dis : sin x=x-(x^3/6)+o(x^3) si c'est à l'ordre 3 ...

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:41

Arg oui j'ai oublié de diviser par 6 !!

2+sin(x) = 2+x+x3/6+o(x3)

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:46

C'est bon on est ok
Mais enfait comment tu sais s'il faut développer jusqu'à l'ordre 3 ou si l'ordre 2 suffit...?

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:47

C'est ça que je n'arrive pas à comprendre ...

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:47

C'est toi qui me l'a dit ... enfin c'est l'énoncé non ?

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:49

L'énoncé me dis de calculer le développement limité des fonctions à l'ordre 2 (ou à l'ordre 3

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:49

si c'est nécessaire) mais je vois pas quand c'est nécessaire ??

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:51

Si au final tu tombes sur "o(x2)" sans terme polynômial devant, c'est qu'il faut pousser l'ordre !

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 19:56

J'ai pas tout compris mais j'admets.
Donc il faut dév cos x à l'ordre 2 et 2+sin x à l'ordre 3, c'est ça ?

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 19:57

Citation :
J'ai pas tout compris mais j'admets


Non n'admets pas ! Tu as raison de vouloir comprendre.

Exemple : Calcule le DL en 0 de sin(x)-x*cos(x) .. à l'ordre 1 !!

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:00

ok alors je trouve x+o(x)-x(1+o(x))=o(x)

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:05

Bon je vais manger, je reviens après manger. J'espère que tu y seras pour m'expliquer la suite ... merci bien, à toute peut-etre !

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 20:06

Ok

Oui on trouve o(x) ... donc le DL ne sert pas à grand chose, sauf si on veut seulement la limite (qui vaut alors 0)

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:36

Re, ok c'est bon j'ai compris. Le problème c'est qu'il faut d'abord faire au brouillon le calcul à l'ordre 2 puis si on tombe sur o(x) alors on développe jusqu'à l'ordre 3.

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 20:36

Oui

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:39

D'accord ! Une bonne chose de compris.
Pour ma fonction, je vais d'abord calculer le DL de cos x et de 2+sin x à l'ordre 2. Je le fais au brouillon.

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:41

Pour cos x, je trouve 1-(x²/2)+o(x²)
Pour 2+sin x, je trouve 2+x+o(x²)
Que faire après?

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:51

gui_tou t'es parti ??

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 20:56

Non non je suis re-là

A partir de 2+x+o(x²), comment tomber sur la forme 1+u ?

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 20:58

En factorisant par 2 et on a : 2(1+(x/2)+o(x²))

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:00

Nickel !

Maintenant, calcule le DL de 3$\fr{1}{2+sin(x)} en t'aidant de ce que tu viens de faire

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:03

Je peux dire que o(x²)=0 ?

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:04

Non non.

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:08

Alors je trouve : (1/2)(1/(1+(x/2)+o(x²)))

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:10

Ah oui mais maintenant je veux que tu fasses le DL de tout ça, je ne veux plus de quotient

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:11

Il faut remplacer x/2 par t ?

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:13

Oui tu peux faire comme ça.

Sachant que :

3$\fr{1}{1+t}=1-t+t^2+o(t^2)

avec 3$t=\fr{x}{2}+o(x^2), il vient ...

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:17

Il vient (1/2)(1-(x/2)+(x²/4)+o(x²)) non?

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:19

Oui

Maintenant il ne te reste plus qu'à développer (et tronquer) 3$\(1-\fr{x^2}{2}+o(x^2)\)\times\(\fr12-\fr{x}{4}+\fr{x^2}{8}+o(x^2)\)

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:21

Je trouve finalement 1/2 - x/4 - x²/8 + o(x²)

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:22

Je trouve \fbox{{4$\fr{\cos(x)}{2+\sin(x)}}{3$=\fr12-\fr{x}{4}-\fr{x^2}{8}+o(x^2)

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:22

Tatoubon !

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:25

dac nickel
Ensuite on demande l'équation de la tangente en 0, c'est donc : y=1/2 -x/4

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:26

Exact

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:30

Il y a un problème car il me demande d'étuider la position ensuite. Or la position est donnée par le singe de -x²/8 c a d que la courbe devrait toujours être en dessous de la tangente...je viens de le faire à la calculatrice et c'est faux

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:36

Ah c'est faux ?

Développement limité

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:40

Si tu prends x=5, la courbe est au dessus de la tangente :s

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 21:41

Ah oui mais c'est la tangente en 0

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 21:59

Oui mais si tu veux étudier la position de la courbe par rapport à la tangente, tu fais f(x)-((1/2)-x/4) et tu trouves : -x²/8
Donc la courbe devrait etre en dessous de la tangente sur R
Or si tu prends x=5, la courbe est en dessus de la tangete ...

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 22:04

Ah non

f(x) = 1/2 - x/4 - x²/8 + o(x²) ... en 0 seulement !!

Pour étudier le signe de f(x)-(1/2-x/4) sur IR, il faut réduire au même dénominateur cos(x)/(2+sin(x)) etc

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 22:13

Je ne vois pas ce qu'il faut réduire au même dénominateur...je dois etre bête car je pensais qu'il suffisait de trouver le signe de f(x)-(1/2-x/4) pour trouver la position ...:s

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 22:14

Oui, mais un DL c'est local, au voisinage de 0.

En x=5, f(x) est totalement différente de 1/2-x/4

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 22:20

Je crois que je viens de tout comprendre : enfait quand on calcule la tangente en 0 et quand on regarde le signe de f(x)-la tangente c'est juste au voisinage de 0 que c'est valable, quand on s'écarte c'est plus valable ...

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 22:22

Exactement, comme un DL n'est valabe qu'au point où on le calcule

Posté par
Tony13
re : Développement limité 25-05-08 à 22:30

Ok je suis désolé d'être aussi long à comprendre...J'avais un autre DL à faire...
Ca te dérange de me dire ce ke tu trouves pour savoir si j'ai pareil? C'est f(x)=(x-1)sin x.

Posté par
gui_tou
re : Développement limité 25-05-08 à 22:38

A quel ordre, et en quel point ?

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