Bonjour, je suis bloquée à l'un des exercice de mon DM
Sujet: Donner une expression en fonction de x appartenant à ]2;+infini[ et de n un entier naturel de la dérivée n-ième de la fonction f définie par f(x)= 1/(x-2).
Bon, de là, j'ai compris qu'il fallait faire la dérivée de la fonction
donc , -1/((x-2)2)
puis la dérivée de la dérivée
donc, (2x-4)/((x-2)4
Et puis la dérivée de la dérivée de la dérivée
Numérateur/((x-2)8)
Bref, j'ai compris que le numérateur était égale à (x-2)n^2
Quant-au numérateur j'ai trouvé: 2(x-2)[sup]4-(2x-4)(4(x-2)3)
Mais je ne suis pas sûr que le numérateur soit bon et si c'est le cas, je ne vous pas une relation apparaître avec n...
Si quelqu'un pourrait m'aider, je vous en serais reconnaissante.
Lun
Bonjour,
La dérivée première est correcte.
Par contre, tu devrais revoir ta dérivée seconde... car elle est fausse !!
Par rappel, la dérivée de est donnée par : .
Ah non, autant pour moi elle est correcte...
Mais tu pouvais faire beaucoup mieux en simplifiant ton numérateur !! En factorisant par 2 : (2x-4) = 2(x-2) et le (x-2) se simplifie avec le (x-2)4 du dénominateur...
Ce qui donne 2/(x-2)3.
Mais en utilisant la formule que j'ai donnée plus haut, tu aurais pu directement arriver au résultat...
Wow d'accord ok, donc logiquement à la dérivée suivante:
-(4)/(x-2)^4 (j'avais oublié le - tout à l'heure)
Non, la dérivée suivante donne : (en utilisant la formule de 1/u^n donnée plus haut)
-(2*3) / (x-2)^4 = -6/(x-2)^4.
Non plus !
Le signe change à chaque dérivée !! Et n=4.
Considères toujours que tu fais -6 fois la dérivée de la fonction 1/u^n. Ainsi tu ne te tromperas pas.
Cela devient : -(-6)*4 / (x-2)^5 = +24/(x-2)^5.
Roah!
Bon ok.
Et donc, après il faut traduire ça avec des n, j'avais pensé à
-2n/(x-2)^(n+1)
Mais on n'arrive pas à trouver la première dérivée avec ça...
Du coup je pense que le dénominateur est bon mais j'ai du mal avec le numérateur...
Ton dénominateur est correct, c'est bien (x-2)^(n+1) (Tu remarques que le degré augmente de 1 à chaque dérivée, ceci était assez évident à visualiser... )
2e information : tu peux aussi constater qu'à chaque dérivée, tu changes de signe !
La dérivée 1ère donne un - , la seconde un +, la 3ème un - , etc... ainsi de suite.
Donc peux-tu écrire une expression en fonction de n qui répondrait à cette information ?
Faisons plus simple...
Quelle expression en fonction de n donnerais-tu pour cette suite :
+1 ; -1 ; +1 ; -1 ; +1 ; etc..... ?
Attention, à n=0, tu retrouves tout simplement la fonction donnée au départ !!
Soit f(x)=1/(x-2), ici c'est donc bien un "+"
A n=1, c'est la dérivée première. Et c'est bien un signe "-". Etc..
Donc au final, c'est bien (-1)^n et non pas -(-1)^n qui répond au problème !
Ah...
Je n'ai donnée qu'un bout de la solution finale !!
A savoir (-1)^n (car à chaque dérivée, le signe change)
A présent, reste à déterminer le dernier bout...
Indication :
Tu remarques que :
Dérivée 1ère : 1
Dérivée seconde : 1*2
Dérivée tierce ; 1*2*3
Dérivée 4e : 1*2*3*4
etc...
Donc quelle expression en fonction de n peux-tu écrire ?
Non !!
Tu as tout simplement : 1*2*3*4*...*n (n correspond à ta dérivée n-ème justement)
Mais le produit : 1*2*3*4*...*n : ne reconnais-pas ce type d'écriture ? Comment cela peut-il aussi s'écrire ?
Ah si je viens de voir ta réponse : oui, justement !! Tu reconnais la forme factorielle !!
1*2*3*4*...*n = n! (avec la convention bien sûr 0! = 1).
Au final, en regroupant tout, on obtient :
Pour tout entier naturel n et tout x appartenant à ]-2;+inf[ :
f(n)(x)=(-1)^n * n! / (x-2)^(n+1)
Je te laisserai éventuellement voir que c'est bien la formule attendue en testant différentes valeurs de n.
Bien sûr l'écriture f(n)(x) (n entre parenthèses) désigne la dérivée n-ème de la fonction f.
A ne pas confondre avec l'écriture f n(x) (sans parenthèse) qui désignerait non pas la dérivée mais le degré n-ème de la fonction f.
Justement c'est la notation mathématique.
On note f(n)(x) la dérivée n-ème de la fonction f. Ce qui d'ailleurs répond à la question qui t'es demandée.
f(1)(x) serait la dérivée première (qu'on écrit plus généralement f'(x))
f(2)(x) la dérivée seconde (on l'écrit plus généralement f''(x))
A partir de n=3, on commence à adopter l'écriture f(3)(x) afin de ne pas trop s'alourdir en " ' "
Oui les parenthèses sont indispensables !!
Car sinon, on pourrait croire que c'est le degré de la fonction f, et non la dérivée !! Ce qui est hors-sujet...
D'aaaacord! Donc en fait ça "remplace" le U1 U2 etc
En tous les cas, merci BEAUCOUP pour votre aide!
f(3)(x) et f3(x) sont 2 choses différentes.
f(3)(x) désigne la dérivée troisième
alors que f3(x) désigne la fonction f élévée au cube.
Oui, tu vois à présent que la formule finale (à savoir (-1)^n*n! / (x-2)^(n+1) ) est très efficace !!
Car elle te permet de calculer n'importe quelle dérivée !!
Par exemple, si tu veux calculer la dérivée 7ème, tu auras tout simplement :
.
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