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Niveau Maths sup
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equation fonctionnelle et dérivée

Posté par
Matouille2b
17-12-06 à 17:33

Salut à tous

J'ai un petit probleme avec cet exercice, si quelqu'un pouvait me donner un petit peu d'aide ce serait pas de refus ...

Soit f : [0,1] \rightarrow [0,1] continue telle que fof = f

1. Montrer que K = \{x \in [0,1]/ f(x) = x\} est un intervalle
(ca c'est bon j'ai montré que K = f([0,1]) et j'ai conclu avec le TVI)

2. Montrer que si f est dérivable alors, ou bien f est constante, ou bien f est l'identité (là je bloque complétement, j'ai essayé de dériver l'équation fonctionnelle mais ca ne donne rien, en tout cas il est sur que sur K, ou bien f est constante ou bien f est l'identité d'apres le théorème de Darboux )

Merci d'avance ...

Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 17:43


Le même problème sans l'hypothèse de dérivabilité dans ces deux topics : exercice: fof=f et Urrgentissime : injection surjection bijection

Posté par
Matouille2b
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:02

Merci Stokastik mais ca m'aide pas beaucoup ... c'est evident ce que vous racontez ... si f est injective ou surjective ....

J'arrive pas à me raccrocher à l'hypothèse de dérivabilité pour montrer que f est ou bien constante ou bien l'identité sur [0,1]

En tout cas si f n'est pas dérivable sur [0,1], ce n'est plus vrai
Il suffit de considérer pour cela la fonction définie par
f(x) = x si x appartient à [0,1/2]
f(x) = 1-x si x appartient à [1/2,1]
qui n'est pas dérivable en 1/2

Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:31


Ton contre-exemple n'est pas valable f(3/4)=1/4 et f(f(3/4))=1/4.

Tu n'as pas lu attentivement les topics que je t'ai indiqués...



Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:39


pardon j'ai dit une bêtise ton contre-exemple vérifie bien fof=f

Par contre je suis sûr que les topics que je t'ai indiqués peuvent te permettre de résoudre ton pb.

Posté par
Matouille2b
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:47

Je vois pas ou mon contre exemple n'est pas valable ...

Ce que l'on peut retenir des topics c'est simplmement que l'ensemble des fonctions CONTINUES vérifiant fof=f est constitué des fonctiions vérifiant
f([0,1]) = K

Posté par
Matouille2b
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:48

Excuse j'avais pas vu ce que tu avais écrit

Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:49


... mais en fait ce résultat est faux, il y a un problème dans l'énoncé. Regarde dans l'un des 2 topics, kaiser a décrit toutes les fonctions continues de [0,1] -> [0,1] qui vérifient fof=f, et il y en a qui ne sont pas dérivables.

Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 18:51


... pfff c'est pas mon jour, non le résultat de kaiser ne contredit pas celui-ci... tu peux en fait t'en servir pour démontrer le tien je pense

Posté par
Matouille2b
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 19:00

Ce que dit Kaiser c'est exactement ce que je dis :
f est solution de fof = f ssi f([0,1])=K

il ne fait que caractériser le fait que f([0,1])=K

Posté par
stokastik
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 19:03


Oui et donc en notant K=[a,b] il faut montrer que a=0 et b=1.

Sur K on a f(x)=x. En dehors de K on a quand même f(x) appartient à K.

Si f est dérivable, sa dérivée en b doit étre égale à 1, donc f est croissante sur un petit intervalle centré en b, donc si b<1 pas possible que f(x) appartient à K sur cet intervalle à droite de b.

Ok ?

Posté par
Matouille2b
re : equation fonctionnelle et dérivée 17-12-06 à 19:35

ok Stokastik ... c'est plus clair là pour moi
des fois je cherche les complications ... lol

En tout cas merci pour ton aide



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