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exercice sur les équations fonctionelles

Posté par
Leoniedeville
13-03-21 à 18:44

Bonjour, j'ai besoin de votre aide pour l'exercice suivant:
Nous nommons E un ensemble de fonctions dérivables sur ]0;+[ où quels que soient les réels strictement positifs c et d: f(cd)= c f(d)+ d f(c).
Nous notons f1 la fonction définie sur ]0;+[ par f1(x)= xln(x).


Questions:

a) Montrez que toute fonction de la forme kfv où k est un réel appartient à E.
b) Montrez que si f à E, alors f(1)=0
c) Montrez que si, f E, alors pour tout réel x de ]0;+[ : xf'(x)-f(x) = xf'(1).
d) Soit la fonction g définie sur ]0;+[ par g(x)= f(x)/x . Calculez g'(x) et déduire g(x) ainsi que f(x) pour tout réel strictement positif x.
e) Maintenant, vous devez déduire que si fE, alors f est de la forme kfv où k est un réel.
f) En tirer  une conclusion

Mes réponses:

a) On note kfv (a) où:
fv(ka) = kfv(a)+ afv(k) ....

b) Si fE, alors f1E, vérifions f1(1) = 1ln(1) = 0

c)  Faut-il s'aider de la relation de l'énoncé où c=x et d=y ?

Merci pour votre aide

Posté par
Zormuche
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 18:48

Bonsoir

c'est quoi  f_v ?

dans la deuxième question, tu ne montres pas que c'est vrai pour toutes les fonctions de E, c'est-à-dire les fonctions vérifiant  f(cd)=cf(d)+df(c). Voilà comment il faut s'y prendre :
Soit f dérivable vérifiant  f(cd)=cf(d)+df(c) pour tous  c,d>0
Essaie avec des valeurs particulières de c et d pour trouver l'égalité que tu veux

Posté par
Yzz
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 18:49

Salut,

Tu n'as pas défini ce qu'était fv ... oubli d'une partie de l'énoncé ?

Posté par
Yzz
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 18:49

Salut Zormuche  

Je vous laisse !

Posté par
Zormuche
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 18:51

Bonsoir à toi

Posté par
Leoniedeville
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 19:20

Bonsoir, désolé pour l'erreur, fv=f1 (j'ai lu v car le 1 était confondu avec une virgule... )

a) J'ai essayé de faire ceci: kf1(x)= x ln(x)
--> f1(xk) = x f1(k) + k f1(x)
---> f(xk) = xf(k) + kx ln(x) .... c'est bizarre...

b) On note c= d=1
Donc f(1)= 1*f(1)+1*f(1)
=f(1)+f(1) = 0+0 = 0

c) ???

Merci encore pour votre aide

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : exercice sur les équations fonctionelles 13-03-21 à 21:57

Bonsoir,
Tu ne sembles pas avoir compris les sens des questions posées.
f1 est une fonction précise.

Pour que tu comprennes mieux l'énoncé, je te propose un préliminaire :
Démontrer que f1 appartient à E.
C'est à dire que pour tout c et d réels positifs on a f1(cd)= c f1(d)+ d f1(c).
Dans ce but, tu écris à quoi est égal f1(cd) d'une part.
Tu écris à quoi est égal cf1(d)+df1(c) d'autre part.
Tu démontres qu'il y a égalité entre les deux expressions.

Posté par
Leoniedeville
re : exercice sur les équations fonctionelles 14-03-21 à 15:57

Bonjour merci pour votre aide.

J'ai dans votre cas f1(cd) = cf1(d)+df1(c) où:
*f1(cd) = cd*ln(c)+cd*ln(d)
* cf1(d)+df1(c) = cd*ln(d) + dc*ln(c)

Donc f1(cd) = cf1(d)+ df1(c)

J'ai donc appliqué le même principe pour le a):
démontrons maintenant que kf1 appartient à E, c'est à dire que pour tout c et d réels positifs on a kf1(cd)= ckf1(d) + dkf1(c)
*kf1(cd) = k (cd*ln(c)+cd*ln(d))
*ckf1(d)+dkf1(c) = k(cd*ln(d)+dc*ln(c))

Donc kf1(cd)=ckf1(d)+dkf1(c)
Alors kf1, où k est un réel, appartient à E

2) f(cd) = cf(d)+ df(c)
On note c=0,5 et d=2
Alors f(1) = 0,5*f(2)+2*f(0,5) ....
Pour la suite je suis perdu

Merci pour votre aide

Posté par
Zormuche
re : exercice sur les équations fonctionelles 14-03-21 à 16:30

Tu veux prendre c=0.5 et d=2 parce que cd=1, ce qui est la chose à faire
Mais tu es sûr que tu ne pourrais pas faire plus simple dans le choix de cd ?

Posté par
Zormuche
re : exercice sur les équations fonctionelles 14-03-21 à 16:31

dans le choix de c et d*

Posté par
Leoniedeville
re : exercice sur les équations fonctionelles 15-03-21 à 07:22

Bonjour,

J'ai fais a =b=12=1 où :
f(1)=1*f(1)+1*f(1)= f(1)+f(1)=0+0....

Je sais pas si c'est correct , merci pour votre aide

Posté par
Yzz
re : exercice sur les équations fonctionelles 15-03-21 à 07:47

f(1)=1*f(1)+1*f(1)= f(1)+f(1)=0+0 : pourquoi 0+0 ?

En revanche, f(1)=1*f(1)+1*f(1)= f(1)+f(1) te permet de calculer f(1)

Posté par
Leoniedeville
re : exercice sur les équations fonctionelles 16-03-21 à 23:01

Bonsoir, merci pour votre réponse et désolé de répondre que maintenant.
Justement avec "f(1)=f(1)+f(1)" je ne vois comment trouver f(1)=0
Je déduis 2 possibilités:
-avec f1(1)=1*ln(1)
-on reprend f(1)=0

Merci pour votre aide

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : exercice sur les équations fonctionelles 17-03-21 à 06:55

Bonjour,
Saurais-tu résoudre l'équation x+x = x ?

Posté par
Leoniedeville
re : exercice sur les équations fonctionelles 17-03-21 à 17:30

Bonjour, merci pour votre réponse:
On note f(1)=x
x+x=x
x=0
Alors f(1)=0

c) Je suppose qu'il faut faire le lien avec  f(ab) = a f(b) + b f(a) et f(1) = 0 mais je ne vois pas. Merci si vous me donnez une nouvelle fois un indice, bonne journée.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : exercice sur les équations fonctionelles 17-03-21 à 17:42

Pour c), tu peux dériver la fonction g définie par g(x) = f(cx).

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : exercice sur les équations fonctionelles 17-03-21 à 17:44

Il vaut mieux la noter h que g, car g intervient après.



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