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développements limités

Posté par georgy (invité) 10-12-07 à 16:40

Bonjour , j'ai l'exercice suivant : Soit f une fonction définie sur R à valeurs dans R par :

f(x) = (x+2)² sin(x)

Soit g définie et 3 fois dérivable sur R , à valeurs dans R , vérifiant : g(0) = 0 , g'(0) = 1/2 , g''(0) = 1 et g³ (0) = 6 ( dérivée 3eme ) .

Donner le développement limité à l'ordre 2 au voisinage de 0 de (gof)' .

Alors g(x) = (1/2)x + 3x² + E(x) ( développement limité ) .

Donc (gof)x = g(f(x)) = (1/2)f(x) + 3(f(x))² + E(x) .

Mais le (gof)' ici vaut quoi? meme avec la formule de la dérivée des fonctions composées j'ai l'impression que quelquechose cloche...

merci

Posté par
Mariette Correcteur
re : développements limités 10-12-07 à 17:36

Puisque f tend vers 0 en 0, on peut appliquer le DL de g en 0 :

g\circ f(x)=\frac{1}{2}f(x)+\frac{1}{2}(f(x))^2+(f(x))^3+(f(x))^3\epsilon_1(f(x))

DL de f en 0: f(0)=0 f'(0)=4, f''(0)=8 et f'''(0)=2

f(x)=4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x)

donc :

g\circ f(x)=\frac{1}{2}(4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x))+\frac{1}{2}(4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x))^2+(4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x))^3+(4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x))^3\epsilon_1(4x+4x^2+\frac{1}{3}x^3+x^3\epsilon_2(x))

maintenant tu développes tout, et tu obtiendras le DL de gof.

Bon courage

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 17:37

mais je ne cherche pas le développement limité de gof mais de (gof)' ...

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 17:46

par ailleurs mariette on cherche àç l'ordre 2 , toi tu vas sur un ordre 3 , donc on part de ça :

g(x) = (1/2)x + x²/2 + R(x) , ok ?

Donc gof = (1/2)f(x) + (1/2)f(x)² , c'est tout

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 18:04

c'est le (gof)' que j'arrive pas à calculer en 1er lieu...

Posté par
Mariette Correcteur
re : développements limités 10-12-07 à 18:58

Sauf que tu veux un DL de la dérivée, que tu peux obtenir, à condition d'avori prouver qu'il existe, par dérivation du DL de gof.

Et pour obtenir un DL d'ordre 2 après dérivation, il te faut un DL d'ordre 3

g étant 3 fois dérivable sur R, f aussi, la composée est aussi 3 fois dérivable sur R, donc (gof)' est deux fois dérivable et admet un DL d'ordre 2. Donc je peux dérivée mon DL d'ordre 3 pour obtenir le DL d'ordre 2 cherché

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 20:13

mariette je comprends plus où sont les DL et où est le reste , on peut reprendre depuis le début ? :

g(x) = (1/2)x + x²/2 + x³/6 , ok ?

donc (gof) = (1/2)f(x) + (1/2)(f(x))² + (1/6)(f(x))³ + E(x) , ok ?


donc (gof)' = (1/2)f'(x) + f(x)f'(x) + f(x)²f'(x)+E(x)

Si je remplace f(x) et f'(x) par leurs expressions j'ai ça :

(gof)' = (1/2)*((2(x+2)sin(x)+(x+2)²cos(x))) + ((x+2)²sin(x))*((2(x+2)sin(x)+(x+2)²cos(x))) + (((x+2)²sin(x))²)*((2(x+2)sin(x)+(x+2)²cos(x)) + E(x)

Et pour calculer le développement limité de tout ça franchement ils abusent , et c'est pas pareil que ce que toi tu as écrit , je suis un peu perdu , ce que j'écris c'est bon pourtant ?

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 20:39

ya quelqu'un qui peut m'éclairer car je suis depuis des heures dessus et je ne sais plus quoi faire...

Posté par
Mariette Correcteur
re : développements limités 10-12-07 à 22:42

Le problème dans ce que tu écris, c'erst le E(x) : tu en fais quoi dans ta dérivée ?

Dans ce que je fais, je prouve d'abord que le DL existe, puis je l'obtiens.

Tu développes ma dernière expression dans le post de 17:36 (en ne perdant pas de vue que toutes les puissances de x supérieures à 3 "rentrent" dans le epsilon de la fin du DL), et tu obtiens un DL3 de gof, que tu dérives pour obtenir un DL2 de (gof)'.

Posté par georgy (invité)re : développements limités 10-12-07 à 23:06

ok mariette comme tu veux , alors voici le développement , mais ton expression déborde dans ma fenetre et je vois pas tout ya des droles de choses avec E(x) , enfin j'essaye :

(2x+2x²+x³/6)+(2x+2x²+x³/6)²+(4x+4x²+(1/3)x³+x³)³+(4x+4x²+(1/3)x³+x³)³

Je dérive tout ça :

(2+4x+(x²/2))+(8x+16x³+x^5)+(192x²+786432x^4+3x^8+9x^8)+(192x²+786432x^4+3x^8+9x^8)

voilà , t'es d'accord ?

Posté par georgy (invité)re : développements limités 11-12-07 à 00:24

c'est bon j'ai réussi , merci mariette



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