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Niveau terminale
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Dm fonction et dérivée

Posté par
Didile18
30-12-20 à 14:51

Bonjour,
Je suis en terminale et j'ai un dm à rendre pour la rentrée, sauf que je bloque dès le départ...

Voici le sujet :

Et si on calculait la 2006ème dérivée x=(x^2) (e^-x) ?
On considère la fonction f définie sur R par f(x) =( x^2) (e^-x). On pose f^(0) =f, f^(1)=f' (dérivée de f) et f^(n) la dérivée n ième de la fonction f.

1) Montrer par récurrence que f^(n) (x) s'écrit comme le produit d'un polynôme du second degré par e^-x.

Donc là j'ai initialisé à n0=0, ce qui me donne f(0) =(0^2) (e^0)
                         =0×1 donc 0.
Hérédité : f^(n+1) (x) = (x+1) ^2 x e ^(-x-1)
                                                 = (x^2+2x+1) e^-x

2) On pose alors f^(n) (x) = (an x^2 + bn x + cn) e^-x.
      a) Donner ou calculer a0, a1, a2, b0, b1, b2, c0, c1, c2.
      b) Trouver des relations de récurrence entre an, bn, cn et an+1, bn+1 et cn+1.
       c) Donner un programme de calcul permettant de déterminer a2006, b2006 et c2006.
       d) Montrer que pour p appartenant à N, b(2p+1)=4+b(2p-1)
        e) Trouver l'expression de bn en fonction de n.

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:08

salut

non l'hérédité n'est pas bonne ...

considère l'hypothèse de récurrence H(n)  :  f^{(n)}(x) = P_n(x)e^{-x} où P est un polynome du second degré ...

calcule alors f^{(n + 1)}(x)

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:09

et l'initialisation est fausse aussi : n n'est pas la variable x !!

f^{(0)}(x) = f(x) = x^2e^{-x}

Posté par
Yzz
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:11

Salut,

Tout faux :
Initialisation : Tu confonds f(0) avec f(0) : relis la déf de f(0) donnée dans l'énoncé
Hérédité : même problème, tu confonds f(n+1) avec f'(x+1) , ce qui n'a rien à voir...

Posté par
Yzz
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:11

Salut carpediem  

Je vous laisse...

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:26

carpediem @ 30-12-2020 à 15:08

salut

non l'hérédité n'est pas bonne ...

considère l'hypothèse de récurrence H(n)  :  f^{(n)}(x) = P_n(x)e^{-x} où P est un polynome du second degré ...

calcule alors f^{(n + 1)}(x)


Mais je n'arrive pas à comprendre comment calculer avec l'exposant.

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:28

carpediem @ 30-12-2020 à 15:09

et l'initialisation est fausse aussi : n n'est pas la variable x !!

f^{(0)}(x) = f(x) = x^2e^{-x}


Alors je remplace n0=0 par x0=0 ? Nous n'avons vu qu'avec n en classe c'est pour ça...

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:41

ce n'est pas un exposant c'est une notation pour généraliser la dérivée

on écrit f' et f" pour les dérivées premiers et secondes mais on peut tout aussi bien écrire f(1) et f(2) avec des parenthèses pour justement distinguer d'une puissance

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 15:57

carpediem @ 30-12-2020 à 15:41

ce n'est pas un exposant c'est une notation pour généraliser la dérivée

on écrit f' et f" pour les dérivées premiers et secondes mais on peut tout aussi bien écrire f(1) et f(2) avec des parenthèses pour justement distinguer d'une puissance


D'accord. Alors on trouve f^(n+1) (x) =(an+1[sup][/sup]+bn+1x+cn+1) e^-x ???

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:04

illisible ...

le site permet d'écrire des indices et des exposants correctement ... (icone en dessous de ce cadre : X2 et X2 ...

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:13

carpediem @ 30-12-2020 à 16:04

illisible ...

le site permet d'écrire des indices et des exposants correctement ... (icone en dessous de ce cadre : X2 et X2 ...


f(n+1)(x) =(an+1x2+bn+1x+cn+1) e-x

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:16

écris la même chose au rang n et calcule alors [f^{(n)}'(x) puis identifie les coefficients ...

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:25

carpediem @ 30-12-2020 à 16:16

écris la même chose au rang n et calcule alors [f^{(n)}'(x) puis identifie les coefficients ...


f(n) '(x) =(2xan+bn+cn) e-x ?

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:36

non ça c'est f(n) et il faut calculer sa dérivée ... qui sera alors f(n + 1)

Posté par
Didile18
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:49

carpediem @ 30-12-2020 à 16:36

non ça c'est f(n) et il faut calculer sa dérivée ... qui sera alors f(n + 1)


Je suis désolée mais je ne comprends vraiment pas. Je demanderais à mon professeur à la rentrée, merci pour votre aide.

Posté par
carpediem
re : Dm fonction et dérivée 30-12-20 à 16:52

de rien



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