Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

Exercice-Dérivation

Posté par
Laurierie
20-01-06 à 21:46

Bonsoir, je travaille sur un exercice mais je bloque sur une question.Voici l'énoncé.

Soit f:R->R+ une fonction dérivable en un point xo de R.On considere la fonction g définie par g(x)=f(x).

1.On montre que si f(xo) différent de 0 alors g est dérivable en xo et que g'(xo)= f'(xo)/(2f(xo))

2.a.On montre que si f(xo)=0 alors f'(xo)=0
  b.Exhiber une fonction f:R-R+ vérifiant f(0)=f'(0)=0 mais telle que g ne soit pas dérivable en 0. J'ai choisi f(x)=x²

3.On suppose maintenant que f est de Classe C2 sur I=]xo-a;xo+a[ et que f(xo)=f'(xo)=0.
a.Montrer que f ''(xo)=lim 2f(x)/[(x-xo)²] quand x tend vers xo.En déduire que f ''(xo)0.

b.On suppose que f ''(xo)>0.Montrer que g est dérivable à droite et a gauche en xo,mais n'est pas dérivable en xo.

c.On suppose f ''(xo)=0. Montrer que g est dérivable en xo. Que vaut g'(xo)?

Voila c'est la question 3 a.b.c qui me dérange. Est ce que vous pourriez m'aider? Merci beaucoup,bonne soirée

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:04

bonsoir Laurierie


Pour la 3)a), comme f est de classe C2, tu peux utiliser un DL à l'ordre 2 de f en x0.
Le fait que f"(x0) est positive vient du fait que c'est la limite d'une fonction positive.


Kaiser

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:18

Bonsoir kaiser. Malheuresement, nous n'avons pas vu les DL donc je ne peux utiliser cette méthode. Néanmoins j'ai penser à passer par la définition ce qui donnerait
f ''(xo)= f'(x)/(x-xo) car f'(xo)=0. De plus f'(x)= g'(x).2.f(x).

Mais je n'arrive pas à conclure pour autant mais j'ai ici 2 et Vf(x)... Peux tu m'aider? Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:20

soit x>x0
alors \frac{\sqrt{f(x)}}{x-x_{0}}=\sqrt{\frac{f(x)}{(x-x_{0})^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{2}}\sqrt{\frac{2f(x)}{(x-x_{0})^{2}}} et ceci tend vers (f"(x0)/2) quand x tend vers x0 par valeurs supérieures.
En prenant x0, on s'aperçoit que le taux d'accroissement tend vers
-(f"(x0)/2) quand x tend vers x0 par valeurs inférieures.
Ainsi, g est derivable en x0 si et seulement si f"(x0)=0.
Avec ça, on fait les questions b et c en même temps.

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:36

Ok Kaiser, merci beaucoup. Il ne reste donc plus qu'à démontrer la 3.a,que je n'arrive toujours pas à trouver . Merci encore pour ton aide

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:36

Je t'en prie !

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:44

Tu as une idée pour la 3.a autre qu'un DL ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:46

En fait, je cherche toujours !!

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 22:48

Ok pareil pour moi;Je te tiens au courant quand j'ai quelque chose Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 23:32

Soit x>x0.
On pose pour tout t appartenant à [x0,x], \phi (t)=2f(t)-K(t-x_{0})^{2} et on choisit K tel que \phi (x)=0 (donc K=\frac{2f(x)}{(x-x_{0})^{2}})On a donc \phi (x_{0})=\phi (x)=0
De plus, \phi est clairement continue sur [x0,x] et dérivable sur ]x0,x[, donc d'après le théorème de Rolle, il existe c_{x} appartenant à ]x0,x[ tel que \phi '(c_{x})=
Or \phi '(t)=2f'(t)-2K(t-x_{0})
Donc on en déduit que \frac{f'(c_{x})}{(c_{x}-x_{0})}=K=\frac{2f(x)}{(x-x_{0})^{2}}

Quand x tend vers x_{0}, alors c_{x} aussi et donc \frac{f'(c_{x})}{(c_{x}-x_{0})} tend vers f"(x0).
d'où le résultat.

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 23:37

Re-Kaiser. J'étais plutot parti sur le théoreme des accroissements finis mais ta méthode marche très bien. Ta démonstration me rapelle un exercice ou il fallait introduire une fonction auxiliaire du même type que celle que tu as introduite,sauf que l'on était guidé, mais je n'avais pas fait le rapprochement .

En tout cas bravo et merci pour ta patience et pour ton aide. Bonne nuit

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 23:40

Je t'en prie !

je pense savoir de quel exo tu parles : ne serait-ce pas un exo démontrant un truc qui s'appelle la règle de L'Hopital, par hasard ?

Bonne nuit à toi aussi.

Posté par
Laurierie
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 23:44

Je n'ai pas vu la règle de l'hopital mais il s'agit d'une "extension" du théoreme de Rolle:en montrant que si f et g satisfont aux hypotheses du théoreme, alors il existe c appartenant à ]a,b[ tel que (f(b)-f(a))/(g(b)-g(a))= f'(c)/g'(c)

Posté par
kaiser Moderateur
re : Exercice-Dérivation 20-01-06 à 23:57

En fait, cette règle est une conséquence de ce résultat.
Si f et g vérifient les hypothèses du théorème de Rolle (sur un intervalle [a,b]) avec pour tout x de ]a,b[, g(x)-g(a)0 alors si \frac{f'(x)}{g'(x)} admet une limite finie L quand x tend vers a, alors \frac{f(x)-f(a)}{g(x)-g(a)} tend également vers L.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !