Bonjour, j'ai un devoir maison à rendre pour Lundi mais je bloque à partir d'une certaine question, pourriez-vous m'aider SVP?
On considère la fonction f définie sur R par f(x) = ln ( 1 + e-x ).
1- Soient u et v les fonctions définies sur [ 0, +infini[ par u(t) = ln (1+t)-t et v(t) = ln(1+t)-t+(1/2)*t²
a) Etudier les variations de u et de v.
Avec les dérivées, j'arrive à u décroissante et v croissante sur l'intervalle, avec u(0) = 0 et v(0) = 0.
b)En déduire que pour tout réel t positif on a: "t - (1/2)*t² <= ln(1+t) <= t".
Pas bien compliqué non plus, u et v sont monotones et ont pour premier terme 0, il suffit donc de faire u(t) <= 0 et v(t) >= 0 et de réussir à isoler ln(1+t) d'un côté.
ln(1+t)-t <= 0 <=> ln(1+t) <= t
ln(1+t)-t+(1/2)*t² <=> t - (1/2)*t² <= ln (1+t)
2- Soit n un entier naturel non nul. On considère le nombre : Sn = f(1) + f(2)... + f(n)
a) Démontrer que pour tout entier naturel n on a:
(1-e-n)/(e-1) - (1/2)*(1-e-2n)/(e²-1) <= Sn <= (1-e-n)/(e-1)
C'est ici que je bloque.
Au début, j'ai pensé qu'il fallait remplacer le "t" dans "t - (1/2)*t² <= ln(1+t) <= t" par "(1-e-n)/(e-1)", mais j'obtenais quelque chose de bizarre avec ln(1+t).
Autre chose à laquelle j'ai pensé, comme "t - (1/2)*t² <= ln(1+t) <= t", alors cela peut aussi marcher avec leurs sommes?
\sum{t - (1/2)*t² } <= \sum{ln(1+t)} <= \sum{t}, en allant de 1 à n.
Du coup, \sum{ln(1+t)} = Sn, il suffit de trouver \sum{t}, sauf que je ne vois pas quelle formule utiliser (la somme des termes pour une suite géométrique peut-être?).
Il reste une dernière question, mais je devrais pouvoir me débrouiller.
Voila, merci d'avance.
salut
Bonjour,
f(n) = ln ( 1 + e-n ) et t - (1/2)t²
ln(1+t)
t
D'où e-n - (1/2)e-2n
f(n)
e-n
Ensuite tu peux en déduire un encadrement de la somme Sn .
Bonsoir !
Le "autre chose" me semble convenir :
Tu auras un encadrement avec et
et ces sommes sont des sommes de suites géométriques de raison
.
D'accord, la piste de la suite géométrique était donc la bonne, merci à vous
Si je me souviens bien, la formule pour la somme des termes consécutifs d'une suite géométrique U de raison q est bien : = U1 * (1-qn)/(1-q)?
Donc = e-1*[(1-e-n)/(1-e-1)].
J'ai juste un dernier problème avec le résultat:
J'ai vérifié avec la calculatrice que e-1* [1/(1-e-1)] = 1/(e1-1), mais je n'ai pas compris comment cela fonctionne, pourriez-vous m'expliquer SVP?
il suffit de retourner au collège et appliquer la règle fondamentale des fractions :
qui est k ici ?
Effectivement, je ne l'avais pas vu
k = e-1, je n'avais pas pensé à décomposer 1 en e1*e-1, merci à vous
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