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Niveau Reprise d'études
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Développement limité ordre 2 en 0

Posté par
Backjojo
27-06-19 à 11:09

Bonjour,

J'ai un petit exercice de maths qui me demande de faire un développement limité d'ordre 2 en 0 de la fonction tan²(x-1).

Je suis parti sur une première hypothèse qui est de calculer la dérivée en disant que c'est une fonction composée soit :
tan (x-1) * tan (x-1)... Et je développe et j'obtiens en dérivée :
2*tan(x-1)/cos²(x-1)

Je fais ensuite ma dérivée  seconde et je trouve :
(2+4tan(x-1)*sin(x-1)*cos(x-1))/cos^4(x-1)
Comme tan = sin/cos, on a : 2/cos^4(x-1) + 4tan²(x-1)/cos²(x-1)

Est ce que déjà jusque là on est bon ?

Ensuite la formule de DL2 en 0 c'est :

f(x) = f(0) + f'(0)(x-0) + f''(0)(x-0)² + (x-0)²E(x-0) avec lim x->0 de E(x-0) = 0

Du coup, là j'ai :
f(x) = tan²(-1) + x(2*tan(-1)/cos²(-1)) + x²(2/cos^4(-1) + 4tan²(-1)/cos²(-1))

Est ce qu'on est d'accord pour dire que :
tan(-1) = 0 et cos(-1) = 0 ?
Si oui, alors f(x) = 2x²/1

J'ai vraiment beaucoup de mal à visualiser si mon résultat est correct d'autant plus que la question suivante est :
En déduire la limite quand lim x->1   2*tan²(x-1)/x²-1
Je m'attendais donc après le DL d'ordre 2 à avoir une fonction à peu près équivalente à celle là.

Merci pour vos retours
Cdlt

Posté par
jarod128
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:12

Bonjour,
On n'est pas du tout d'accord...
Cos(-1)=cos (-1) etc...

Posté par
Backjojo
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:14

Hello,

C'est ce qu'il me semblait... mais du coup je coince :/

T'aurais une piste de la où j'ai fait une erreur ?

Posté par
jsvdb
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:22

Bonjour Backjojo.
Les méthodes que tu décris sont bonnes, les résultats peut-être un peu moins, mais bon, ça se rectifie.

Pour la première, tu peux effectivement faire le carré du DL de \tan(x-1), encore faut-il pousser ce DL de tan(x-1) à l'ordre 2 puisque il y a des termes constants qui vont jouer dans le carré du DL.

\tan(x-1) = -\tan(1) + \sec^2(1).x+ \tan(1).\sec^2(1)x² + o(x^2) et mise au carré.

Et oui, tu peux prendre la formule de Taylor à l'ordre 2 car tan(x-1) est indéfiniment dérivable sur un voisinage de 0.

Posté par
jarod128
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:23

Si tu procèdes ainsi, utilisé 1+ tan^2 comme dérivée de tan.

Posté par
jsvdb
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:24

Alors évidemment, dans la mise au carré, tu fais un travail "minimum", en jetant à la poubelle ce qui doit l'être, sans le calculer.

Posté par
Backjojo
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:30

Jsvdb a quoi correspond exactement tes « sec(1) », dérivée seconde ?

Au final qu'est ce que je peux « jeter » à la poubelle ? Si j'avais du cos(0), sin(0) par exemple ca serait bien plus simple car ce sont des valeurs connus... mais la avec mes cos(-1) je galère.

Mais non est ce qu'il y a plus simple comme méthode ?

J'ai vu un exemple ou fallait faire un DL ordre 3 de sin x -x /x^2 et ils ont assimilés f(x) à sin x car je cite « calculer les limites du polynôme c'est simple mais pour une fonction trigonométrique on a plus de mal »
Est ce que dans mon cas je pourrais une approximation de ce genre ?

Posté par
jarod128
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:41

Je te l'ai écrit cos(-1)=cos(-1) tu les conserves. Ces sont des réels comme 0 et 1

Posté par
fortissimo2
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:41

sec est la fonction 1/cos là où elle est définie

(pour la culture cosec est 1/sin)

Posté par
jsvdb
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:42

Par définition sec(x) = 1/cos(x)

Je m'explique sur "jeter à la poubelle".

Imaginons que je doive le DL2 de la fonction f² dont je connais le DL 2 de f = a +bx +cx²+o(x^2)

Alors f² = (a+bx+cx²+o(x^2))²

Et là, je calcule que ce qui m'intéresse pour avoir un DL2 de f². Par exemple c²x^4 ne m'intéresse pas ... poubelle !

Posté par
jsvdb
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 11:43

* ... doive calculer le DL2 ...

Posté par
carpediem
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 12:46

salut

on peut tout de même écrire : cos (-1) = cos 1 ...

Posté par
jarod128
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 12:52

😄

Posté par
Backjojo
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 13:34

Re,

Merci pour le retour. Je pense que je devrais m'en sortir, surtout que le prof nous a dis qu'il y avait une erreur dans l'énoncé, ce sera un DL ordre 2 en 1 & non en 0, donc je vais avoir pas mal de valeur qui vont sauter

Merci à tous
cdlt

Posté par
jsvdb
re : Développement limité ordre 2 en 0 27-06-19 à 13:36

Ah bah ça va être hyper plus simple ...

carpediem @ 27-06-2019 à 12:46

on peut tout de même écrire : cos (-1) = cos 1 ...

C'est l'effet canicule. Piscine pour tout le monde pour se rafraîchir les idées



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