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équation fonctionnelle

Posté par
lbrt2530
17-09-23 à 17:55

Bonsoir,
J'ai besoin d'aide pour exercice qui consiste à définir les fonctions f tel que pour tout x, y réels f(x-f(y))=2-x-y
Je vous remercie d'avance pour votre aide

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 17:59

Bonsoir ... et bienvenue sur l'île
Pour une aide plus efficace, peux-tu donner l'énoncé de l'exercice dans son intégralité ?
Et aussi nous dire ce que tu as tenté.

Posté par
lbrt2530
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:21

Sylvieg @ 17-09-2023 à 17:59

Bonsoir ...  et bienvenue sur l'île
Pour une aide plus efficace, peux-tu donner l'énoncé de l'exercice dans son intégralité ?
Et aussi nous dire ce que tu as tenté.


L'énoncé de l'exercice est : " déterminer les fonctions f définies sur R à valeurs dans R telles que : pour tout x appartenant à R, f(x-f(y))=2-x-y

On m'a conseillé de partir avec x=y+f(y) mais je ne comprends pas

Posté par
thetapinch27
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:24

Bonjour,

Dans ce cas, qu'obtiens-tu en substituant tous les 'x' par des 'y+f(y)' ?

Posté par
lbrt2530
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:30

J'obtiens
f(y)=2-2y-f(y)
2f(y)=2(1-y)
f(y)=1-x

Mais quand je vérifie l'équation j'ai
f(x-f(y))=1-x-f(y)
=1-x-1=y
=-x+y
Donc ça marche pas

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:35

D'accord.
Avec a et b, ça te semblera peut-être moins farfelu.
Essaye de remplacer \; y \; par \; a \; et \; x \; par \; a + f(a) \; dans \; f(x-f(y)) = 2-x-y .

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:35

Messages croisés.
Je vais regarder ce que tu as posté.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:38

Tu trouves 2f(y) = 2(1-y) pour tout y réel.
Ce qui donne f(y) = 1-y pour tout y réel..
D'où f(x) = 1-x pour tout x réel.

C'est bon ; donc tu fais une erreur dans ta vérification.

* Sylvieg edit pour corriger une erreur *

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 18:41

C'est au début :
Avec f(x) = 1 - x, on a f(x - f(y)) = 1 - (x - f(y)) = ...

Posté par
lbrt2530
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 19:08

En effet merci !

Et dernière question : comment je justifie avoir pris x=y+f(y) ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : équation fonctionnelle 17-09-23 à 19:26

L'égalité est vraie pour tout x et y réels ; donc on peut remplacer x par une expression où figure y.
Après, comment avoir l'idée de procéder ainsi ?
Difficile de répondre.

J'avais cherché dans une autre direction sans avoir cette indication.
J'étais partie avec c = f(0) qui me permettait d'écrire
f(x-c) = 2 - x .
Puis j'ai remplacé x par x +c :
f(x) = 2 - (x+c)
f(x) = 2-c - x
J'ai ensuite réussi à trouver 2-c = 1.
Mais c'était plus long !

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : équation fonctionnelle 22-09-23 à 02:27

Bonsoir Sylvieg et lbrt2530

une seconde façon de procéder

Analyse :

Soit f:\mathbb R\to\mathbb R vérifiant \boxed{\forall x,y\in\mathbb R~,~f(x-f(y))=2-x-y}.

Alors f est clairement surjective vu la quantité 2-x-y prend toutes les valeurs réelles quand x et y décrivent \mathbb R.

En plus f est injective car si f(y)=f(z) alors f(0-f(y))=f(0-f(z))=2-0-y=2-0-z et donc y=z.

f est alors une bijection de \mathbb R dans lui même et 0 admet donc un antécédent unique c,

et comme pour tout réel x, f(2-x-f(x))=0 on voit que pour tout réel x on a f(x)=2-c-x,

en particulier pour x=c on a 0=f(c)=2-2c et donc c=1.


Synthèse :

La fonction f:x\mapsto1-x vérifie bien notre équation fonctionnelle sauf erreur de ma part bien entendu



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