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Niveau Maths sup
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Equivalent de 1/sin (x) - 1/x

Posté par
AlexGP
21-08-16 à 18:59

Bonsoir,
est-ce correct de dire que x/(6-x²) est un équivalent de 1/sin (x) - 1/x ?
Je n'arrive pas à trouver d'équivalent plus simple.

Posté par
Razes
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 19:15

Au voisinage de 0 je suppose.

Cela dépends jusqu'à quel ordre tu veux aller, tu peux juste calculer la limite de leur rapport pour savoir s'ils ont la même limite.

Sinon tu fais un développement limité de chaque expression et tu compare.

Posté par
verdurin
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 19:30

Bonsoir,
si c'est au voisinage de zéro on peut remarquer que 6-x^2\sim 6

Posté par
AlexGP
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 19:38

Merci pour vos réponses.
Oui au voisinage de 0.
Oui Verdurin, du coup un équivalent est x/6,
En réalité, ma question de base est de trouver la limite de 1/sin (x) - 1/x en 0. Je peux donc conclure que 1/sin (x) - 1/x tend vers 0 en 0.

Posté par
verdurin
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 20:36

Disons que si tu fournis une preuve de ta première assertion, ta conclusion est évidente.

Posté par
AlexGP
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 20:41

D'accord.
J'ai donc déduit un prolongement par continuité de f(x)=1/sin (x) - 1/x, qui est appelé f tilda.
Les deux questions suivantes sont :
mq f tilda est dérivable en 0.
mq f tilda est de classe C1 sur [0;pi/2]
Le fait de montrer que f tilda est dérivable en 0 n'implique donc pas la classe C1 ?

Posté par
verdurin
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 20:56

f est de classe C sur ]0;/2[ par composition de fonctions C.
Comme f^~

Posté par
verdurin
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 21:06

Erreur de bouton, mes excuses

Je continue :

Comme  \tilde f =f sur ]0;/2] elle est de classe C sur cet intervalle. Et  \tilde f   est de classe C0 sur [0;/2] par définition.

Pour que  \tilde f   soit de classe C1 sur [0;/2] il faut montrer que  \tilde f   est dérivable en 0 et que sa dérivée est continue en 0.

Posté par
lafol Moderateur
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 21-08-16 à 21:33

Bonjour
pour la question initiale, tu t'étais quand même compliqué la vie pour rien, non ?

\dfrac{1}{\sin x} - \dfrac 1x = \dfrac{x - \sin x}{x\sin x}\sim_{x\to 0} \dfrac{\frac{x^3}{6}}{x^2} alias \dfrac x6

sinon, si I est un intervalle, on a les inclusions strictes suivantes : C^1(I) \subset D^1(I) \subset C^0(I)
dérivable n'entraîne pas continûment dérivable, non.

Posté par
luzak
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 22-08-16 à 09:20

Bonjour verdurin !
Ton "il faut montrer" me paraît exagéré !
En effet il "suffit " (autre méthode) de montrer que f'  a une limite finie en 0.

Posté par
AlexGP
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 22-08-16 à 17:52

Je bloque encore pour la limite finie de f' en 0... Je n'arrive pas à débloquer l'indétermination et trouver un équivalent ne me semble pas être la solution ici

Posté par
luzak
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 22-08-16 à 18:20

Si f(x)=\dfrac1{\sin x}-\dfrac1x tu auras :
f'(x)=\dfrac{-\cos x}{\sin^2x}+\dfrac1{x^2}=\dfrac{-x^2\cos x+\sin^2x}{x^2\sin^2x}.
Le dénominateur étant équivalent en 0 à x^4 tu te contentes d'un développement limité d'ordre 4 pour le numérateur soit:
-x^2\Bigl(1-\dfrac{x^2}2\Bigr)+\Bigl(x-\dfrac{x^3}6\Bigr)^2+o(x^4)

Posté par
AlexGP
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 22-08-16 à 19:23

Merci luzak !

Posté par
verdurin
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 22-08-16 à 19:42

Bonsoir luzak.
« Il faut montrer » est certainement maladroit, mais c'est quand même ce que montre ta méthode.
Une fonction est C1 sur I  si et seulement si
    -- elle est dérivable sur I
    -- sa dérivée est continue sur I.

Posté par
luzak
re : Equivalent de 1/sin (x) - 1/x 23-08-16 à 10:39

Bonjour !
Disons que je n'aime pas présenter "nécessaire" comme "unique méthode".
Pour la condition nécessaire et suffisante je suis bien d'accord !



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