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Niveau Maths sup
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Développement limité

Posté par
lunae
19-11-25 à 15:53

Bonjour,

Pouvez-vous s'il vous plait m'aider à répondre à cette question sur le développement limité d'une fonction à deux variables ?

Je dois calculer le développement limité d'une fonction f à deux variables (x,y) à l'ordre 2 au voisinage d'un point critique de f. Si ce point critique à pour coordonnées (3;-6), je dois écrire une fois le développement limité de f trouvé : f(x,y)=.......+o(x,y) ou f(x,y)=......+o((x-3)²+(y+6)²) ?

Posté par
carpediem
re : Développement limité 19-11-25 à 18:40

salut

ça dépend de quoi tu pars :

soit tu calcules f(3 + h, -6 + k) = ... + o (h, k)  avec o(h, k) --> 0 quand (h, k) --> (0, 0)

soit tu calcules f(x, y) = ... + o(x, y) avec o(x, y) --> 0 quand (x, y) --> (3, -6)

tu remarqueras qu'on passe d'une écriture à l'autre avec le changement de variable (x, y) = (3 + h, -6 + k)

Posté par
lunae
re : Développement limité 19-11-25 à 21:39

Oui, j'ai bien fait un changement de variable. J'ai posé x=3+h et y=-6+k. Après j'ai écrit que la fonction f(x,y)= ...... devient f(3+h,-6+k) = ......... Après j'ai écrit f(x,y)=f(3;-6)+(remplacement des expressions avec h par x-3 et les expressions avec k par y+6)+ ? . Et c'est là où j'ai mis le point d'interrogation que je ne sais pas s'il faut mettre + o(x,y) ou + o(3+h,-6+k).

Posté par
carpediem
re : Développement limité 20-11-25 à 12:26

montre ... proprement ce que vaut f(3 + h, -6 + k) = ...

Posté par
lunae
re : Développement limité 20-11-25 à 21:15

On a f(x,y)=-exp(y)+((y+6)*exp(-x²)). J'ai mis x = 3+h et y = -6+k. On a donc f(3+h,-6+k) = k*exp(-(3+h)²)-exp(-6+k). Après j'ai calculé les DL suivants : exp(-(3+h)²) = exp(-9)-6h*exp(-9)+17h²*exp(-4)+o(h²) et exp(-6+k) = exp(-6)+k*exp(-6)+1/2*k²*exp(-6)+o(k²)

J'obtiens f(3+h,-6+k) = k*exp(-9)*(1-6h+17h²)-exp(-6)*(1+k+1/2*k²)

On a f(3;-6)=exp(-6).

Alors f(x,y)=exp(-6)+(y+6)*exp(-9)*(1-6*(x-3)+17*(x-3)²)-exp(-6)*(1+(y+6)+1/2*(y+6)²)+o(x,y).

Posté par
gts2
re : Développement limité 21-11-25 à 15:10

Bonjour,

Le terme (y+6)\exp(-9) 17 (x-3)^2 est d'ordre trois et de doit donc pas apparaitre (on demande un ordre 2).
Le o(x,y), pour moi, non mathématicien,  ne veut pas dire grand chose : en particulier, on ne voit pas apparaitre l'ordre 2, j'aurai mis qqch du type o(\mid\mid (x-3),(y+6) \mid\mid^2).

Posté par
lunae
re : Développement limité 21-11-25 à 18:41

Pourquoi ne pas écrire o((x-3)²,(y+6)²) ?

Posté par
carpediem
re : Développement limité 21-11-25 à 19:10

j'écrirais alors plutôt :

f(x, y) = ... + \sqrt {(x - 3)^2 + (y + 6)^2)}o(x, y) $ avec $ \lim_{(x, y) \to (3, -6)}o(x, y) = 0

Posté par
gts2
re : Développement limité 21-11-25 à 19:14

Parce que je ne sais pas (mais je ne suis pas mathématicien) donner un sens à cette expression.
Pour \displaystyle o(\mid\mid (x-3,y+6) \mid\mid^2), cela signifie que \displaystyle \dfrac{f(x,y)-\rm{DL(x,y)}}{\mid\mid (x-3,y+6) \mid\mid^2} \to 0 quand x \to 3 et y \to -6 et on peut définir la norme du vecteur {x-3,y+6}, par exemple   par \displaystyle \mid\mid (x-3,y+6) \mid\mid^2=(x-3)^2+(y+6)^2, mais c'est peut-être un problème de notation et ce que vous écrivez signifie la même chose.

Posté par
carpediem
re : Développement limité 21-11-25 à 19:25

lunae @ 21-11-2025 à 18:41

Pourquoi ne pas écrire o((x-3)²,(y+6)²) ?

écrire o(h^2, k^2) n'a guère d'intérêt de par la définition de "o(h, k)" ... il me semble

Posté par
lunae
re : Développement limité 22-11-25 à 10:47

Ou alors écrire directement f(x,y) = ...... +o(sqrt((x-3)²+(y+6)²) ?

Posté par
gts2
re : Développement limité 22-11-25 à 10:54

Oui, mais sans le sqrt puisque c'est un développement à l'ordre 2.

Posté par
lunae
re : Développement limité 23-11-25 à 09:45

Il faudrait donc écrire ceci : f(x,y) = ...... +o((x-3)²+(y+6)²) ?

Posté par
gts2
re : Développement limité 23-11-25 à 10:31

Cela me parait correct.

Posté par
lunae
re : Développement limité 23-11-25 à 10:46

Merci beaucoup pour votre aide.



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