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différentiable suite

Posté par
mauricette
29-05-05 à 19:26

re bonjour, si on recapitule il reste ces questions (sur lekel soit titi91 soit moi soit les deux bloquons) :

6/ Soient f:R² --> R et g:R² --> R deux fonctions différentiables. Est-ce que f(g(x,y),y) est différentiable? Si la réponse est oui, calculer la dérivée f(g(x,y),y)/y en fonction des dérivées partielles de f et g.

7/ Soient f:R² --> R et g:R² --> R deux fonctions différentiables. Est-ce que f(g(x,y),y+x) est différentiable? Si la réponse est oui, calculer la dérivée f(g(x,y),y+x)/y en fonction des dérivées partielles de f et g.

13/ Une fonction différentiable en a est-elle continue en a? (moi g tjrs pas compris)

15/ Soit f une fonction de R² --> R de classe C2 dont la différentielle est nulle en tous points, est-elle constante?

16/ La suite {cn}_n€N définie par cn=n est-elle la suite de coefficients de Fourier d'une fonction continue périodique?
(ma prop est ds le topic d'origine)

17/ La suite {cn}_n€N définie par c0=1 et cn=0 sinon est-elle la suite de coefficients de Fourier d'une fonction continue T-périodique?
(ma prop est ds le topic d'origine)

18/ Soit f une fonction C1 de  R dans R et f' sa dérivée a-t-on ck(f)=ikc_k(f')?
j'ai fait les calculs, mais je trouve le terme -f(0)/(2Pi*ik)[exp(-ik*2Pi) - 1] en trop)

19/ Soit f une fonction C1 de R dans R et f' sa dérivée a-t-on ck(f')=ikc_k(f)?
(idem)


merci

Posté par
otto
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:36

Pour la 13:
Si f est différentiable en a alors
f(a+h)= ????

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:39

euh
f(a+h) = f(a) + Du + ||u|| epsilon(u) avec D la différentielle de f en a

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:39

euh h = u

Posté par
otto
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:43

Ok, et si tu fais tendre h vers 0 tu trouves quoi?

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:44

f(a) --> f(a)

Posté par
otto
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:49

Essaie encore.

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 29-05-05 à 19:50

ben ...
si h tend vers 0, D.h ca tend vers 0 ... non ?
et si h tend rves0 epsilon(h) aussi ...
dc on a bien f(a+u) --> f(a) qd u tend vers 0 ...
ou est le pb ?

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 29-05-05 à 19:57

pour la 13, c'est dans le poly (p113) mais y'a pas de démonstration
pour la 15, j'ai mis non et j'ai donné un contre-ex si tu prends f(x,y)=x+y tu as d²f(x,y)=0 or f(x,y)cte

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 29-05-05 à 20:00

oki merci titi91

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 29-05-05 à 20:34

pour la 14/ j'ai fait un truc c'est un peu bizare comme truc mais je pense que c'est bon :
la différentielle est nulle en tous points, on a donc :
Jacf=
0 0
. .
. .
. .
0 0
(2 colonnes et n lignes)
donc
f/x = 0
=> f(x,y)=(k1+k'1y,k2+k'2y,...,kn+k'ny)

f/y = 0
=> f(x,y)=(l1x+l'1,l2x+l'2,...,lnx+l'n)
les k et l étant des ctes

on a donc le système suivant :
k1+k'1y=l1x+l'1
.
.
.
kn+k'ny=lnx+l'n

ax+by+c=a'x+b'y+c' <=> a=a' et b=b' et c=c'
on a donc
k1=l'1
k'1=l1=0
.
.
.
kn=l'n
k'n=ln=0

d'où f(x,y)=(k1,k2,...,kn)
donc f est cte

Posté par
otto
re : différentiable suite 29-05-05 à 23:12

dc on a bien f(a+u) --> f(a) qd u tend vers 0 ...
ou est le pb ?

Là y'a pas de problème, c'est la définition de la continuité d'une fonction de variable réelle en a.

pour la 15, j'ai mis non et j'ai donné un contre-ex si tu prends f(x,y)=x+y tu as d²f(x,y)=0 or f(x,y)cte
Mais là tu ne calcules pas la différentielle de f, si?

Posté par
otto
re : différentiable suite 29-05-05 à 23:39

titi91, à quel moment te sers tu de la convexité (connexité) dans ta démo du 14?

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 10:14

otto --> oki pour la 13, merci bcp!!

pour la 14, c bien un raisonnement par l'absurde que tu as fait ?

Posté par
otto
re : différentiable suite 30-05-05 à 11:10

Non pour la 14 j'ai pris deux points quelconques et j'ai montré que f évalué en ces points sont égaux. Ce qui prouve que f est constante.

Posté par
otto
re : différentiable suite 30-05-05 à 14:15

Pour la numéro 5, tu as f qui est un polynôme.
Un développement limité d'ordre n est un polynôme p tel que
|f-p|=o(x^n)

Il est clair que 0=o(x^n)
Notamment, f est son propre développement limité d'ordre 2 puisque c'est déjà un polynôme d'ordre 2 vérifiant ceci.

Si maintenant je pose mettons
f(x,y)=x²+y+xy+y^3
Si je cherche le développement limité de f en 0 d'ordre n, je garde tous les termes de f qui sont de degré n ou moins.

Mettons le dl en 0 d'ordre 1 c'est
p1(x,y)=y
celui d'ordre 2
p2(x,y)=y+x²+xy
celui d'ordre 3 et plus
pn>3(x,y)=f(x,y)

C'est pour cà qu'ici il suffisait juste de réfléchir sur f sans faire aucun calcul.
Ca arrive souvent ce genre de questions, un peu comme les intégrales sur un intervalle d'amplitude 2Pi de
sin(nx)cos(px) etc
Il ne faut pas se précipiter dans les calculs, il faut d'abord bien regarder f et bien connaître les hypothèses et conclusions des propositions et théorèmes.
A+

Posté par
otto
re : différentiable suite 30-05-05 à 14:24

Pour la 16, c'est pas très compliqué:
Tu as
s(x)=somme des nexp(inx) n>0
Tu peux directement calculer cette somme qui vaut
f(x)=exp(ix)/(exp(ix)-1)²
Le problème c'est que s ne converge jamais vers f puisque si je pose
S(X)=somme des nX^n alors cette somme vaut
X/(X-1)² pour |X|<1 et diverge autrement
Ici s(x)=S(exp(Inx)) et |exp(Inx)|=1


Autre chose, si s est la série de Fourier d'une fonction continue f, alors pour tout x, sn(x)->f(x) (ie sn converge simplement vers f sur R).
Notamment
s(0)=somme des n qui diverge


Une dernière possibilité, si ca a été vu en cours, si cn est une suite de coefficients de Fourier, cn->0
A+

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:03

otto, tu écris :
Pour la 16, c'est pas très compliqué:
Tu as
s(x)=somme des nexp(inx) n>0
Tu peux directement calculer cette somme qui vaut
f(x)=exp(ix)/(exp(ix)-1)²


je ne comprend pas comment tu trouves f(x) ...

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:17

dans le cours nous avons que lim c_n = 0 si f est bornée ...

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:18

je ne comprend pas non plus pk tu ecrit que |exp(inx)|=1

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:22

hum en fait ca y est g compris

par contre je ne me souviens plus comment on trouve que somme nx^n = x/(x-1)² :s

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:25

sinon est ce que ma question 17 était bonne ?

"pour la 17 je trouve que S(x) = 1
donc reponse oui"

et personne n'a d'idée pour la 6 et 7 ? j'arrive vraiment pas  à m'en depatouiller!

Posté par
otto
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:37

Pour trouver s(x) tu as juste à remarquer que si tu divises par X et que tu intègres, tu tombes sur une série géométrique.

Pour la 17 ca dépend ce qu'on entend par fonction T périodique.
Si on appelle une fonction T périodique une fonction dont la plus petite période est T, alors c'est non, sinon si c'est une fonction dont une période est T c'est juste.
C'est plus une question de vocabulaire, mais pour ma part j'accepterai ta réponse.

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 30-05-05 à 18:53

dans notre cours T n'est pas défini comme etant la plus petite periode, c defini ainsi :

T € R tq f(x+T)=f(x)


sinon g qq qestion en plus de titi91 :

1)soit B = ]0,1[x]0,1[ C R²
soit f la fct° definie par f(x,y) = y^4x^4
a-t-on f(x,y) 4(2(x²+y²)) ?

2)soit f une fct° de R² ds R^p de classe C1 dont la diffrentielle est nulle en ts points, est-elle linéaire ?

3) la suite {c_n}_n€N definie par cn = 1 /n est-elle la suite de coeff de fourier d'une fct° continue periodique ?

4) oit f: R --> R un fct° continue 1-périodique avec toutes les coeff de fourier nuls. est-elles une fct° nulles ?

Posté par
otto
re : différentiable suite 30-05-05 à 19:14

Pour la 1 il faudrait étudier un peu la fonction.

Pour la 2, je suis pas sur de bien saisir, mais f=1 est bien une telle fonction et n'est pas linéaire.

Pour la 3, supposes le résultat et pose s(x) la somme.
Que vaut s(0)?

Pour la 4, je crois que tu as unicité des séries de Fourier.

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 31-05-05 à 11:43

pour la 1) k'apelle tu étudier la fct° ?

chercher la matrice hessienne et trouver les pts critik ?

pour la 4) je ne compren pas e ke tu entend par unicité des séries de fourier ..

sinon pour la 15 comment pourrais je trouver un contre exemple ?


---------
vraiment personne pour les 6 et 7 ?

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 18:07

pour la 14/ je n'ai pas utilisé la connexité je t'avoue que je ne sais même pas ce que c'est
mauricette, non je n'ai pas fait de raisonnement par l'absurde je suis parti de l'hypothèse cad que la différentielle est nulle

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 18:07

pour la 6 et la 7 je n'y arrive pas non plus !!!

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 18:36

Mauricette, pour la 17, comment trouves-tu que S(x)=1 ???

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 01-06-05 à 19:15

dans le cours (que pt tu n'a pas :S) on a
S(f)(x) = somme des c_n(f)* exp(inx)

tu sais que tout les c_n sont nuls sauf c_0 qui vaut 1 ... et exp(0) = 1 ...
donc ....

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 19:20

ok merci beaucoup

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 20:18

et en quoi le fait que S(x)=1 fait que la suite cn est la suite de coefficients de Fourier d'une fonction continue T-périodique ???

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 01-06-05 à 21:39

ben comme te la écrit otto ds le premier post tu as :

"toute fonction f suffisament propre (mesurable) admet une série de Fourier , et cette série converge vers elle sous certaines hypothèses:
une hypothèse simple est que la fonction est C1 par morceaux et que les dérivées à gauche et à droite existent partout.
Dans ce cas la série de fourier
S(x)= somme des cn*exp(inx) converge vers f pour n dans Z."


Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 21:43

pas tout compris mais en résumé si la some est fini als c'est une suite de fourier c'est ça??

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 01-06-05 à 21:48

au fait mauricette, je ne sais pas si tu as réussi la 19/ mais apparamment c'est exactement une démo de votre cours, et de la même façon tu peux faire la 18/

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 01-06-05 à 22:01

euh
ben en fait pr être plus explicite
tu peux utliser le th de dirichlet :

soit f une fcT° definie sur R, 2périodique, C1 par morceau sur [-,]. alors pour totu reel x_0 la serie de fourier de f converge et  

S_n(x_0) = (f(x_0-) + f(x_0+))/2

ici S_n(x_0) = 1/2

tu peux trouver facilement une fct° C1 et 2périodique tq
f(x_0-) + f(x_0+) = 1

je meplante pt completement ...
je ne sais pas
mais ca me semble correct

y aurai qqun pr ns dire si c bon ?

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 01-06-05 à 22:02

(ouip tinkiet pr la 18 et 19, j'ai fini par y arriver c juste que j'avais pas penser a tranformer mon exp en cos + i sin)

Posté par
mauricette
re : différentiable suite 02-06-05 à 13:21

otto, pour la 2, je ne comprend pas, car c_0 n'est pas définie ...

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 02-06-05 à 14:20

pour la 6 et la 7 toujours personne ne veut nous aider??

Posté par titi91 (invité)re : différentiable suite 02-06-05 à 20:45

svp aidez nous pour la 6 et la 7 c'est pour demain !!!



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