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équivalences ?

Posté par
double0
18-03-08 à 16:46

bonjour à tous,

j'ai une toute petite question au sujet d'équivalence pour résoudre un problème de série.

Est-il rigoureux d'écrire que 3$\frac{(4^n-n)}{(5^n+2n^4)} équivaut à 3$\frac{4^n}{5^n} ?

je vous remercie par avance

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 16:52

Salut double0,

ce sera rigoureux si tu le prouves!Mais c'est vrai

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 16:55

Comment prouves-tu que les numérateurs sont équivalents par exemple?

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 16:56

bonjour tigweg,

content de te lire !
Est-il facile de la prouver ?

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 16:58

je dirais que la fonction puissance est prédominante sur n en plus infini ?! je ne suis sûr de rien dans ce domaine.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:02

Ton intuition est bonne.Pour le prouver, il suffit de s'assurer que \frac{n}{4^n} tend vers 0, ce qui revient à dire que le logarithme de cette expression tend vers -\infty.

Que vaut le logarithme de cette expression?

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:14

c'est dommage mais je tombe sur une forme indeterminée !!

que faire ?

en revanche je suis ravi car ton raisonnement m'aide à mieux assimiler mon cours sur les équivalences.

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:17

j'ai écrit que \ln(\frac{n}{4^n})=ln(n)-nln(4) et donc en + inf ca ma donne "+-".

je fais une erreur ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:22

C'est simplement une forme indéterminée.

Pour la lever, il suffit juste de mettre en facteur le plus costaud de n ou ln(n) en l'infini(soit n) et d'utiliser les croissances comparées.

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:33

donc si je comprends bien je dois écrire que :

= n(\frac{ln(n)}{n}-ln(4))

et on sait que 4$\lim_{n\to+\infty}\frac{ln(n)}{n}=0 et 4$\lim_{n\to+\infty}n=+\infty

et ainsi 4$\lim_{n\to+\infty}ln(\frac{n}{4^n})=-\infty

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:34

je te remercie beaucoup pour tes explications !

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:38

Exactement, et donc le quotient sans logarithme tend bien vers 0

Tu n'as plus qu'à faire la même chose en bas, et c'est réglé!

Citation :
Je te remercie beaucoup pour tes explications !


->Mais je t'en prie!

Tigweg

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:52

merci j'ai tout compris

est-ce que je peux t'embêter encore un peu ?

pour résoudre la nature de la série j'ai utilisé les équivalences et dans la correction ils ont fait une autre méthode que je ne comprends pas.

ils ont écrit que 4$4^n-n \le 4^n et 4$5^n+2n^4 \ge 5^n jusque là ca va mais comment peuvent-ils dire alors que :

0<\frac{4^n-n}{5^n+2n^4}\le\frac{4^n}{5^n}

merci

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 17:58

Ah oui tout-à-fait c'est encore plus rapide!

Comment ont-ils fait?C'est très simple:

De 4$5^n+2n^4\ge 5^n>0 on tire

4$\frac 1{5^n+2n^4}\le \frac 1{5^n}

qu'on multiplie membre à membre avec l'inégalité

4$4^n-n\le 4^n

(en tout cas après avoir observé que tous les nombres écrits sont positifs pour tout entier n).

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 18:04

ok je note que l'on peut multiplier des inéquations a termes positifs membre à membre  sans que cela change le signe de l'inégalité !

je ne le savais pas !

merci.

à une autre fois sûrement car je ne suis qu'au début du programme

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 18:14

Avec plaisir!

Oui on peut le faire, c'est important que tu le saches!

La raison est que si

0 < a < b et
0 < c < d alors en multipliant par c la première ligne il vient puisque c est positif:

0 < ac < bc. (1)


Or en multipliant par b > 0 la deuxième ligne on obtient aussi:

0 < bc < bd. (2)


Les relations (1) et (2) entraînent bien que:

0 < ac < bd,

donc à la multiplication membre à membre de ce qu'on avait au départ.

Note bien qu'on ne peut le faire que si tout est bien positif.

Posté par
double0
re : équivalences ? 18-03-08 à 18:32

c'est extrêment clair et je note bien que tous les termes doit être positifs et ça je sais pourquoi !

merci, Tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : équivalences ? 18-03-08 à 18:37

Mais je t'en prie, double0!



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