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dm fonctions

Posté par
cocolove74
29-10-13 à 09:06

L'objectif est de définir une suite permettant le calcul approché de racines carrées par des opérations simples (divisions,sommes,produits). 

Soit a∈[1;+∞[ et f la fonction f:]0;∞[→R,x→1/2 × ((a/x)+x). 
On définit la suite (un) par u0∈[√a;a] et un+1=f(un) 

1. Dresser le tableau de variations de la fonction f. 

--> comment est-ce que je dérive f alors qu'il y a la lettre a qui apparaît? Quelles sont les valeurs que je devrais mettre en haut du tableau dans la ligne x?

2. Calculer f(√a) et f(a) en faisant apparaıtre ces valeurs dans le tableau précéedent. En déduire : pour x∈[√a;a], f(x)∈[√a;a]. 

--> le debut de la question je n'y arrive pas et la seconde partie je ne la comprend pas

3. Démontrer par récurrence que pour tout n∈N, un∈[√a;a]. (on a ainsi prouvé que un=/0, donc que la suite est bien définie) 

--> je ne l'ai pas encore fait maisnje doit pouvoir me débrouiller

4. Démontrer que la suite (un) est décroissante, puis convergente vers une limite ℓ. 

--> comment est-ce quebje fait?

5. Démontrer que ℓ vérifie ℓ=1/2 ((a/ℓ)+ℓ). En déduire ℓ. 

--> je suis perdu

6. Dans cette question (seulement), a=2 et u0=2. Exprimer u3 sous forme d'une fraction. A combien de décimales u3 approche-t-elle √2? 

-->

7. Dans cette question on s'intéresse à la vitesse de convergence de la suite (un). On introduit, pour n∈N, vn=un−√a qui mesure l'écart entre un et √a. On suppose que u0 approche √a par excés à 0,5 près : 0 <= v0 <= 0,5. 

--> pour a, b et c je n'ai pas vu sa en cour...

a)Démontrer que pour tout n∈N, vn+1=v^2n / 2un. En déduire : vn+1 <= v^(2^n).

b)Par récurrence, prouver que pour tout n∈N, 0 <= vn < 1 / 2^(2^n)

c)En déduire v4<10−4. A partir de quel rang n peut-on dire la suite (un) approche √a avec une précision de 1000 décimales?cocolovenouveau Messages: 8Inscrit le: 28/10/2013 à 11:24profil: Elève

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 09:13

Re-salut.

1) Tu dérives en prenant la lettre a pour ce qu'elle est : une constante. En haut ? Ben les valeurs qui annuleront f'(x)... elles dépendront évidemment de a, tu vas voir.

2) Qu'as-tu trouvé pour f(rac(a)) et f(a) ?

4) Etudie le signe de u(n+1)-u(n) ou alors essaye une récurrence.

5) Mais non tu as déjà du faire ça des tas de fois en cours. Ecris la formule de récurrence entre u(n+1) et u(n) et fais tendre n vers +inf.

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 29-10-13 à 09:46

1. Je pense pas faire la bonne chose car je trouve 0 pour la dérivé

2. Comme je n'ai pas a je ne peu pas calculer

4. Je n'ai aucune valeur, j'ai juste un+1=f(un)

Je ne comprend vraiment rien à tout l'exercice...

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 10:37

1) (a/x)' = -a/x² ... reprends

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 29-10-13 à 10:45

1. Je ne comprend pas comment on fait la derive avec une constante?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 10:57

(k*f)' = k*f'

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 29-10-13 à 10:59

A = 0 ?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 11:00

mais non, a est une constante numrique, elle n'a pas de valeur connue. Il faut garder la lettre a.

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 29-10-13 à 11:05

F'(x)= 0×((ax-0/x^2)+0)

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 15:25

Non !

(1/2*f) se dérive en 1/2*f'...

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 15:28

J'ai trouvé que la dérivée était de (-1a/2x^2) + 1/2.

C'est ca ?

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 15:41

Je ne sais pas comment faire le tableau a partir de cette expression ensuite.
Faut il prendre en compte le a ou juste le x ?

Je trouve que fx est decroissant sur x croissant

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 15:44

"fx est décroissant sur x croissant"... qu'st ce que ça veut dire ???

Ecris ta dérivée plutôt sous la forme 1/2*(1-a/x²) et donc = (x²-a)/2x² maintenant tu peux étudier son signe dans un tableau, comme d'habitude.

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:19

En fait je trouve que la derivee est ((-a/x^2)+1)* 1/2

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:20

J'ai compris pour la 1.
Mais la 2 je ne comprend pas

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:23

Mais tu as fini la 1 ? Tu as le tableau de variation de f ?

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:25

Oui.
J'ai :
X - infini.          + infini
F'(x).        -
F(x).       Decroissant

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:31

Mais non ! Comment peux tu trouver que f' est négative ? Tu as pourtant trouvé f'(x) donc tu vois bien que ça n'est pas toujours négatif !

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:39

Déjà ca s'annule quand x=0.
Mais je ne comprend pas qu'est ce qu'est a..

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:42

une constante... peu importe laquelle... fais comme si a valait 2 ou 3 ou 4 ... sauf que tu l'écris a

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:49

D'accord, merci beaucoup

Je pense avoir compris alors :
Donc quand x= racine carré de a ou x=-racine carré de a, f'(x) =0
Alors il y a trois racines : - racine carré de a ; 0 ; racine carré de a

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:51

Je pense que c'est

X.  - infini - racine carre de a     0.    + racine carre de a.   + infini
F'(x)    -    0.     +.    0.     -    0.     +

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:53

f n'est définie que sur ]0 ; +inf[

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 16:56

Ah oui donc  entre 0 et + infini

J obtiens :

0.   +racine de a.   + infini
||.    -   0.      +

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 17:07

Je crois que j'ai compris le 2 egalement

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 17:10

F(racine carré de a) = 1/2 ((a/racine carré de a)+x)
= a/ 2racinecarré de a + 1/2

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 17:12

Au final je trouve (racine carré de a + 1)/2

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 17:14

Et pour a je trouve
= 1x/2

Posté par
Petchko44
re : dm fonctions 29-10-13 à 17:16

Mais avec le "en deduire" je pense que je devrais trouver
F(racine de a ) = racine de a
Et
F(a) = a

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 29-10-13 à 18:01

Petchko44 peut tu me faire un resumer de la question un et deux parce que moi je n'ai pas vraiment compris

Posté par
Comax
re : dm fonctions 29-10-13 à 22:15

Alors F(rac(a)) = rac(a) et F(a) = (a+1)/2.

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:23

Pour la question 1 si j'ai bien compris

La dérive c'est 1/2 × ((1-a)/x^2) = (x^2-a)/2x^2

Poyr le tableau c'est
X           0          va          +l'infini
F'(x)      ||     -     ○    +      
F (x) décroissant|croissant

2. F (va)= 1/2 ((a/va)+x)
=(a/2va)+(1/2)
=(va+1)/2

F (a)= 1x/2

Déduction : f (va)=va
F (a)=(a+1)/2

?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:25

Non, f(rac(a)) = rac(a)

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:41

Oui c'est ce que jai mis en faite, va = racine carrée de a

Pourble reste est ce que c'est juste?

Par contre dans la question 2 ils demandent de calculer f (va) et f (a) et de le mettre dans le tableau mais dans le tableau je n'ai que f (va)?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:43

Oui c'est juste.

Eh bien dans le tableau tu intercales simplement a sur la ligne x et tu fais un renvoi vers la ligne f(x) où tu places la valeur de f(a).

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:48

Donc



X           0          va             a            +l'infini 
F'(x)      ||     -     ○    +       ○    -    
F (x) décroissant|croissant|décroissant

Est ce que c'est sa?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:49

Mais non pour changes tu le signe de F'(x) ?? Ca ne s'annule pas en a ...

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 09:52

X           0          va             a            +l'infini  
F'(x)      ||     -     ○              +
F (x) décroissant|croissant|décroissant 

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 14:31

voilà

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 15:04

3. J'ai fait sa

Soit n € N
P (N)     va <=Un <=a
Initialisation
U0 €[va; a]
Donc va<=U0 <=a
Pour n=0 la propriété est vérifier

Hérédité
Soit n € N, on suppose que la propriété est vraie
Montrons qu'elle est vraie au rang n+1
Va<=U0 <=a
F (va)<=f(U0)<=f(a)
Va <=Un+1<=a
Donc P (n+1) est vraie

Conclusion: la propriété est initialiser et héréditaire donc la propriété est vérifier pour tout entier n

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 15:34

Car F est croissante entre rac(a) et a, oui...

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 15:37

Donc c'est bon pour la 3?

4. Je doit faire un+1 - un mais comment est ce que je fais sans valeurs? Je n'ai que un+1=f (un)?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 15:48

Oui mais tu sais ce qu'est f(x)

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 15:55

F (x) correspond a Un?

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:01

NON F est la fonction qui à u(n) associe u(n+1) donc tu peux exprimer u(n+1) - u(n) en fonction uniquement de u(n)

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:07

F (x)= 1/2 ((a/x)+x)
C'est décroissant

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:11

Bah il faut le signe de u(n+1)-u(n) pour le savoir... là tu n'as encore rien calculé

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:14

Je n'arrive pas à le calculer. :/

Posté par
Comax
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:27

f(x) = 1/2*(a/x+x) ok ?
Donc u(n+1) = 1/2*(a/u(n)+u(n)) et ainsi u(n+1) - u(n) .... (réduis au même dénominateur)

Posté par
cocolove74
re : dm fonctions 30-10-13 à 16:33

Un+1-Un = a/(2Un)

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