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Niveau Maths sup
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exercice: fof=f

Posté par floflo95 (invité) 23-09-06 à 17:07

Salut! Il faut que je trouve toutes les fonctions continues de [0,1] -> [0,1] telles que fof=f. Malheuresement je ne sais pas du tout comment démarrer! Si quelqu'un peut m'aider ce serait sympa!

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 17:47

Bonjour floflo95

On ne t'a donné aucune indication ?

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 17:52

Non je n'est aucune indication de plus...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 17:54

Commençons par le commencement.

Montre moi que f admet au moins un point fixe.

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:02

Merci de ton aide Kaiser!
Il existe y dans [0,1] tel que y=f(x) donc ce même y vérifie f(y)=y
Donc f admet au moins un point fixe.

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:05

En fait, on a mieux : on peut identifier l'ensemble des points fixes de f.
D'après ce que tu dis, l'ensemble des points fixes de f c'est exactement l'image de f. Tu vois pourquoi ?

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:08

Oui car Im(f) c'est l'ensemble des f(x) c'est à dire des y

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:15

Il faut aussi dire qu'un point fixe y vérifie f(y)=y donc il est dans l'image de f (ce que tu disais dans ton dernier message permettait seulement d'affirmer que l'image de f est incluse dans l'ensemble des points fixes de f).
Maintenant une autre question (un peu vague peut-être) : l'image de f, c'est quel genre d'ensemble ?

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:18

C'est un ensemble infini fermé...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:22

Il n'est pas nécessairement infini : si f est constante.
Pour fermé, c'est OK mais j'attendais autre chose (faisant intervenir la continuité de f).

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:30

Ah ok, ce ne serait pas un compact ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:35

Mieux que ça ! (on est sur \Large{\mathbb{R}} )

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:39

Je ne vois pas (un complet peut-être)...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:41

Je pensais plutôt à un segment !

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:41

Oui on est d'accord. J'ai été cherché trop loin...

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 18:50

Notons ce segment [a,b] avec \Large{0\leq a\leq b\leq 1}
Récapitulons ce que l'on a vu :

- pour tout x, f(x) appartient au segment [a,b]
- pour tout x appartenant à [a,b], f(x)=x.

Essaie d'abord de bien visualiser le graphe d'une telle fonction en faisant un dessin.
En fait, il faut voir ce qui se passe en dehors du segment [a,b].

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:02

La fonction est à valeur dans [0,1] donc il n'y a pas besoin de prendre un intervalle [a,b] non?

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:04

Sinon je vois bien ce qui se passe si x est dans [a,b]: c'est la fonction x -> x , mais sinon je ne vois pas car f peut etre dans tout l'intervalle [a,b]

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:09

Citation :
La fonction est à valeur dans [0,1] donc il n'y a pas besoin de prendre un intervalle [a,b] non?


Si parce que f ne prend pas nécessairement toutes les valeurs entre 0 et 1.

Exemple :

\Large{f(x)=\{\frac{1}{3} \rm{  si x } \in [0,\frac{1}{3}[\\ x \rm{ si x }\in [\frac{1}{3},\frac{2}{3}]\\ \frac{2}{3} \rm{si x } \in ]\frac{1}{3},1]}.

Kaiser

Posté par
stokastik
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:15


Il n'y a pas les conditions f(0)=0 et f(1)=1 ?

Posté par
stokastik
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:18


S'il y a les conditions f(0)=0 et f(1)=1, voir : Urrgentissime : injection surjection bijection

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:20

D'accord je vois pourquoi merci Kaiser! Mais je ne vois pas ce qu'il se passe si x n'est pas dans [a,b].
Pour stokastic: il n'y a pas de condition.

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:25

En fait, en dehors de [a,b], il peut se passer à peu près n'importe quoi.
La seule condition que l'on impose en dehors de ce segment est que pour tout x, f(x) appartient au segment [a,b] et que f soit continue, bien entendu.

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:31

Oui on est d'accord. On ne peut rien dire de plus?

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:46

Voici comment on pourrait rédiger :

Pour a et b deux réels compris entre 0 et 1 avec a inférieur ou égal à b, posons \Large{E_{a,b} l'ensemble des fonctions g définies et continues sur \Large{[0,a]} à valeurs dans le segment [a,b] et vérifiant g(a)=a.
Posons également \Large{F_{a,b} l'ensemble des fonctions g définies et continues sur \Large{[b,1]} à valeurs dans le segment [a,b] et vérifiant g(b)=b.

alors f, une fonction solution du problème, telle que son image est le segment [a,b] est telle que pour tout x de [a,b], f(x)=x, telle que la restriction de f au segment [0,a] appartienne à \Large{E_{a,b} et telle que sa restriction à [b,1] appartienne à \Large{F_{a,b}.

Kaiser

Posté par floflo95 (invité)re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:52

Merci énormément pour ton aide Kaiser!

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 19:53

Mais je t'en prie.

Posté par
kaiser Moderateur
re : exercice: fof=f 23-09-06 à 20:10

J'oubliais. Il faut faire la réciproque. Plus précisément, si f est de cette forme, il faut montrer que f est solution du problème.



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