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Niveau Maths sup
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exercice de continuité : problèmùe

Posté par
didix
08-01-06 à 20:39

Bonjour je suis désolé de vous demander de l'aide mais je n'arrive pas du tout cet exo pourriez vous m'aider svp

J'ai une fonction f [01] --> R continue telle que f(0)=0.
Soit g(x)  ]0,1] --> R telle que g(x) = f(x) /x
On pose lim en 0+   de g = + infini ..

1) montrer qu'il existe a appartenant à ]0,1[ tel que pour tout x de ]0,a],, g(x) >=g(1) déjà la je ne trouve pas.
En déduire que g est minorée et que inf(g) sur ]0;1] = inf g sur [a,1] .... no coment.
En déduire que la borne inférieure est atteinte.

2) En uspposant que g est minorée, retrouver à l'aide de suites que la borne inférieure m de g est atteinte . ça j'ai trouvé avec la caractérisation de la borne inférieure pas de problème.

3) Soit c de ]0,1] tel que g(c) = m. Justifier que g([0,c]) =  [m, +infini[ là je suis de nouveau bloqué.

4) On suppose que m < g(1) Justifier que tout élément de ]m,g(1)] a au moins deux antécédents par g ...

voilà c'est la catastrop)hie je n'y comprends rien ... Votre aide serait la bienvenue
Merci d'avance

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 21:03

Bonsoir didix

Comment ça On pose lim en 0+ de g = + infini ...


On pose ou on suppose ?

Kaiser

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 21:30

Pardon j'ai mal écrit dans l'énoncé , avant les questions il y a écrit on suppose lim en 0+ de g = +infini...
Pardon de mon inattention

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 21:32

pour le début de la question 1), il suffit d'utiliser le fait que g(x) tend vers + quand x tend vers 0 par valeurs positives (appliquer la définition de la limite)

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 22:06

on pour tout A il exite alfa tel que
x < alfa ==> g(x) > A  
A oui ok comme vous dites ça c'est évident
mais comment faire la suite

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 22:16

Sur le segment [a,1], g est continue.

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 22:37

certes c'est pas le fait qu'elle soit minorée qui me pose problème( ça c'est du à la continuité) mais les histoires de bornes inférieures...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 22:48

On doit distinguer 2 cas :

1er cas : pour tout x de [a,1], g(x)g(1)
Alors pour tout x de ]0,1], g(x)g(1)
Ainsi, \inf_{]0,1]}g \geq g(1) et on voit clairement qu'elle atteinte en x=1.

2e cas : il existe x dans [a,1], g(x)Ainsi, on a \inf_{]0,1]}<g(1)
Comme pour tout y de ]0,a], g(x)1, alors \inf_{]0,1]}g=\inf_{[a,1]}g

Kaiser

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:02

au faut vriament dire que je suis mauvais .... ça semble tellement simple une fois que c'est expliqué (néanmoins sans l'explication je pense que je n'aurais pas trouvé) merci beaucoup!
et pour les deux dernieres questions pourriez vous me guider (je ne peux me vanter que d'avoir trouvé la question deux ...) Merci beaucoup en tout cas!

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:10

g est continue sur l'intervalle ]0,c] (attention, tu avais fermé l'intervalle en dans ton premier message !!)
on en déduit que g(]0,c]) est un intervalle de la forme [m,a) où a est soit un réel supérieur à a, soit +.
En effet, m est la borne inférieure et est atteint en x=c.
(le signe ")" pour dire qu'on ne sait pas a priori si c'est "]" ou "[" )
Je te laisse continuer en utilisant le fait que g(x) tend vers + quand x tend vers 0 par valeurs positives.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:21

Pour la question 4), remarque que g(]c,1]) est un intervalle dont la borne inférieure est m (mais qui n'est pas forcément dedans) et qui contient g(1).

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:26

bonjour merci de votre aide en plus j'apprécie le fait que vous essayiez de me faire réfléchir!
^pour la question 3) est ce que supposer que a est réel suffit
en sortant ensuite que x<alfa ==> g(x) >a donc a = + infini?

et pour la question 4 par contre je comprends pas trop ...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:34

Mais je t'en prie !
Pour la question 3) c'est bon !

Pour la 4), on va y aller par étape.
D'abord g est continue sur l'intervalle ]c,1], donc g(]c,1]) est un intervalle qui est de la forme (a,b).
D'accord ?

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:43

g(]c,1] est un intervalle ok de la forme (a,b) ok aussi mdr ça ça va

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:45

On va montrer ensuite que a=m.

on déjà l'inégalité am.
Considérons la suite (x_{n}) définie par x_{n}=c+\frac{1-c}{n}. C'est un suite d'éléments de ]c,1] qui converge vers c donc par continuité de g en c, la suite (g(x_{n})) converge vers m.
Or pour tout n , on a g(x_{n})\geq a, donc par passage à la limite, on a m\geq a, d'où a=m.

Kaiser

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:49

ok ça c'est normal (je ne vois pas où vous voulez arriver mais j'ai compris la démo )

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 08-01-06 à 23:51

De plus, g(1) est dans cet intervalle.
Donc par le théorème des valeurs intermédiaires, tout élément compris entre m (au sens strict) et g(1) (au sens large) (c'est-à-dire l'intervalle) ]m,g(1)] est inclus dans l'intervalle g(]c,1]).
Ainsi, on vient de démontrer que tout élément de ]m,g(1)] admet au moins un antécédent dans ]c,1].
Par ailleurs, on sait que g(]0,c])=[m,+[.

Finalement, que peut-on en déduire ?

Posté par
didix
re : exercice de continuité : problèmùe 09-01-06 à 00:04

or g continue sur ]0 c] et ]m, g(1)] inclus ds ]m, +inf ]
donc toute vvaleur est atteinte dans )0,c) ...
donc deux solutions puisque les deux ensembles sont disjoints ! merci beaucoup vous m'avez beaucoup aidé ... je vais essayer de le refaire sans regarder votre aide  !

MERCI BEAUCOUP

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice de continuité : problèmùe 09-01-06 à 00:06

Mais je t'en prie !



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