Bonjour,
je bloque sur la première question de mon exos sur les equations fonctionnelles .
soit : f continue sur R vérifiant : f(x+y)+ x+y = (f(x) +x)(f(y) + y)
De plus : f(1) = a-1, avec a un réel strictement positif.
Comment puis-je montrer que f ne s'annulle pas ?
Merci d'avance
Salut,
f(x+0)+x=(f(x)+x)(f(0)+0)=f(x)+x=(f(x)+x)f(0).
Donc f(0)=1.
Ensuite si je suppose que f s'annule en b je montre que b=-1 ou 1/2(*) puis que
f(-1+1)+0=f(0)=1=(f(-1)-1)(f(1)+1))=-a impossible car a>0.
f(1/2+1/2)+1=0.5² d'ou a=0.5².
On sait rien d'autre sur a j'ai l'impression que je me suis compliqué la vie.
Je montre (*) plus tard vu que je pense que j'ai pas emprunté la bonne voie.
bonjour cauchy et karim
>cauchy quand tu ecris : donc f(0)=0 à la deuxième ligne il faut vérifier qu'il existe un x tel que f(x)+x soit non nul c'est le cas pour x=1
puisque f(1)+1=a>0
j'ai une démonstration mais elle n'est pas terrible je vais chercher autre chose
je pose u=x/2
donc f(x)+x=f(u+u)+u+u=[f(u)+u]²0
donc f(x)-x
donc si x<0=>f(x)>0
je suis partie autrement mais ça n'a pas l'air de marcher pour x>0
je vais revenir à ma première methode aprés une tasse de thé
Cauchy > il me semble qu'il doit y avoir plus simple . Mais je ne sais pas puisque je n'arrive pas à trouver !
il y a un problème :
le texte donne a>0 donc pour0<a<1 f(1)<0 comme f(0)=1 et que la fonction est continue elle s'annule au moins une fois entre 0 et 1
et si a=1 f(1)=0 donc pour montrer qu'elle ne s'annule pas il faut modifier les données
quel est exactement le texte?
désolée d'intervenir si tard mais je n'arrivais pas à poster
Moi ma methode fonctionne avec a>1 mais sinon je ne peux conclure.
D'ou ma question à karim dans mon premier message.
Tu as demandé que f(x)+x ne s'annule pas ,relis ce qu'a dit veleda il doit il y avoir une condition sur a sinon on peut avoir f(0)=1 et f(1)<0 et alors par le théoreme des valeurs intermédiaires comme f est continue, f s'annulerait.
non je cherche à montrer que f(x) + x ne s'annule pas!
Or f(1) +1 = a >0 donc y a pas lieu de l'annulation de f(x) +x. t'es d'accord ?
Regarde le message de veleda on a deja f(x)+x>=0.
On pose g(x)=f(x)+x.
Maintenant si f(b)+b=0 alorsn a pour tout e
g(b+e)=f(b+e)+b+e=(f(b)+b)(f(e)+e))=0 soit g est nulle.
Donc en particulier g(1)=0 soit f(1)+1=0 or f(1)+1=a>0 d'ou le resultat.
Bonsoir;
J'ai l'impression qu'avec la fonction est continue est satisfait à l'équation fonctionnelle ainsi si s'annulait en un certain point de elle s'annulerait partout et ceci est absurde vu que
enfin c'est clair, mais j'ai juste apprécié la présentation propre !Mais c'est sûr que c'est cauchy qu'il a eu l'idée en premier !
Non mais je croyais que tu disais ca parce que t'avais pas compris ce que j'avais fait avant et dans ce cas fallait poser une question
ah non non c'est juste un soucis de présentation rien de plus !
Cauchy ca te dit rien le sens de ultimement dans cette phrase : montrer que a<b ultimement ?
C'est ce qui me semblait, mais son profil indique Terminale. Bon, Nightmare et Fractal aussi, mais je voulais en avoir le coeur net.
Bonsoir Cauchy et toutes mes excuses pour mon post du 08/02/2007 à 21:07 je n'avais pas lu ta réponse.
Pour ton post ci-dessus je crois que si on suppose en plus que est dérivable en on aurait dérivable en et on peut écrire et donc et en faisant tendre vers on voit que est solution de l'équation différentielle équation qu'on sait résoudre et on a et comme on trouve le résultat que tu as annocé
Je ne sais pas encore si ce résultat reste vrai sans l'hypothèse de la dérivabilité de
Il me semble qu'on peut s'y ramener vu que la seule fonction continue verifiant g(x+y)=g(x)g(y) et g(1)=a est a^x.
On le montre pour les entiers puis les rationnels puis on passe à la limite.
g(n)=g(1)^n=a^n.
Si x=p/q,g(p)=g(qp/q)=g(p/q)^q=g(x)^q.
Soit g(p)=g(x)^q donc a^p=g(x)^q soit g(x)=a^(p/q).
Puis par densité.
Oui effectivement Cauchy on s'en sort avec l'hypothèse de la continuité
J'ai lu sur un autre forum qu'on demandait de trouver toutes les applications sans aucune hypothèse supplémentaire.
Avec le changement d'inconnue on se raméne à
Sans hypothèses on doit pouvoir faire des choses tordues non?
C'est comme l'équation f(x+y)=f(x)+f(y) qui a des solutions non continues.
J'avais vu ca faut que je retrouve le sujet,en fait c'est pas explicite tu considères R comme un Q-ev tu sais qu'il existe une base B de R en tant que Q-ev puis tu définis f comme tu veux sur B puis:
pour x dans R , on a : avec
et tu définis .
f vérifie l'équation fonctionnelle mais n'est pas linéaire.
Au passage, cauchy, c'est bien ca le résultat : f(x) = 1-x!
et si je retire l'hypothèse f(x) = a-1, quel seraient l'ensemble des solutions à ce moment là ?
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