Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

exp et factorielle

Posté par Shadyfj (invité) 17-07-05 à 12:36

Bonjour à tous,

Je voulais savoir juste par curiosité qui tend le plus vite vers l'infini, la fonction exponentielle ou factorielle??

Posté par Shadyfj (invité)re : exp et factorielle 17-07-05 à 12:40

Je dirais factorielle mais bon y'a-t-il un moyen de le démontrer autre que de calculer quelques valeurs...

Posté par
otto
re : exp et factorielle 17-07-05 à 12:50

Bonjour,
ce n'est pas dans ton cours de sup?
C'est la factorielle qui croit plus vite.
Tu verras probablement ça plus en profondeur avec la fonction gamma l'an prochain.
A+

Posté par titimarion (invité)re : exp et factorielle 17-07-05 à 12:53

Salut
calculer quelques valeurs ne sert pas à grand chose cla ne prouve pas un résultat ou peu deviner mais pas prouver come cela
Cependant il suffit de voir que
\displaystyle e^n=\prod_{i=1}^ne
Ainsi \frac{n!}{e^n}=\displaystyle\prod_{i=1}^n\frac{i}{e}
Reste à montrer que cette suite tend vers l'infini ce qui n'est pas trop dur.

Posté par Shadyfj (invité)re : exp et factorielle 17-07-05 à 13:09

Non il ne me semble pas avoir vu ça dans mon cours...

Merci pour vos réponses

Posté par
JJa
re : exp et factorielle 18-07-05 à 07:42

La formule de Stirling donne une réponse complète à cette question.
Même sans connaitre cette formule, on peut voir facilement comment croissent chacune des fonctions n! et exp(n), en observant la différence entre deux termes successifs:
(n+1)!-n! = (n+1)n!-n! = (n+1-1)n! = n(n!)
exp(n+1)-exp(n) = e*exp(n)-exp(n) = (e-1)exp(n)
Chaque fois que l'on passe de n à (n+1), on voit que l'accroissement de n! est égal à n fois la valeur de la fonction, ce qui est plus grand que (e-1) fois la valeur de la fonction dans le cas de l'exponentielle.
Donc n! croit plus vite que exp(n).

Posté par titimarion (invité)re : exp et factorielle 18-07-05 à 10:32

Salut JJA, j'ai un peu du mal a voir comment tu utilises la formules de Stirling pour montrer ce résultat
En effet si je en me trompes pas on a n!=\sqrt{2\pi n}(\frac{n}{e})^n(1+u) avec \displaystyle\lim_{n\rightarrow \infty }u=0 ce qui ne semble pas trop nous aider à résoudre le problème enfin je me trompe peut etre.

Posté par
otto
re : exp et factorielle 18-07-05 à 10:49

Salut titimarion,
si tu divises des deux cotés par exp(n) tu trouves sauf erreur:
 \frac{n!}{e^{n}} \~ \sqrt{2n\pi}\frac{n^{n}}{e^{2n}}
Il reste à comparer n^n et exp(2n) ce qui n'est pas tellement compliqué. (sauf si je me suis trompé, c'est ce qu'il faut comparer)

Notamment, on a meme pas besoin de montrer que le rapport tend vers l'infini, on a juste à montrer qu'il ne tendra pas vers 0 à cause du facteur racine de n, ca c'est évident car exp(2)<n pour n suffisament grand (n=9 convient) et donc pour n>9 le rapport est supérieur à 1, et on a le résultat souhaité.

Celà étant c'est vrai que je ne vois pas de méthode directement applicable à partir de la formule de Stirling non plus, je pense que ta méthode titmarion, était de loin la plus directe.




Posté par
otto
re : exp et factorielle 18-07-05 à 10:52

Celà étant, sauf erreur de calcul, c'est une méthode qui marche bien aussi

Posté par titimarion (invité)re : exp et factorielle 18-07-05 à 10:55

Mercfi otto,
j'avais aussi pensé comme toi a diviser par exp(n) mais je ne voyais pas tellement l'intéret de cette méthode comparait aux autres.
Car ici ca revient a comparer n a exp(2) au lieu de comparer n à exp(1)
en fait ma remarque venait plutot du fait que je pense que JJa avait fait une erreur sur sa formule de Stirling mais peut être me trompais-je et pensai t'il à la même méthode que toi.


Posté par
JJa
re : exp et factorielle 18-07-05 à 11:19

Dans mon message précédent, je n'ai pas utilisé la formule de Stirling.
Voilà ce que je proposais (et qui n'utilise pas Stirling):
On peut voir facilement comment croissent chacune des fonctions n! et exp(n), en observant la différence entre deux termes successifs:
(n+1)!-n! = (n+1)n!-n! = (n+1-1)n! = n(n!)
exp(n+1)-exp(n) = e*exp(n)-exp(n) = (e-1)exp(n)
Chaque fois que l'on passe de n à (n+1), on voit que l'accroissement de n! est égal à n fois la valeur de la fonction, ce qui est plus grand que (e-1) fois la valeur de la fonction dans le cas de l'exponentielle. Donc n! croit plus vite que exp(n).
.
Je signalais simplement qu'on aurait pu utiliser la formule de Stirling. Un peu comme le dit otto, il suffit de voir, dans cette formule, que pour n>e² on a (n/e)^n > (e²/e)^n = exp(n) et la formule donne à fortiori n! >> exp(n).

Posté par aicko (invité)re : exp et factorielle 18-07-05 à 12:11

en effet la formule de stirling donnant un equivalent de  e^n en +  permet de donner une reponse a ce probleme
une autre facon a l'aide du lemme de d'alembert

soit la suite \(u_n) telle que :
n  un=\frac{e^n}{n!}
\frac{un+1}{un}=\frac{n!}{n+1!}\frac{e^{n+1}}{e^n}=\frac{e}{n+1}

ce rapport tend vers 0 en +

donc d'apres le lemme de d'alembert la suite (un) tend vers o en + car 0<1

donc  le suite (e^n) est negligeable devant la suite (n!) en +

i.e

e^n << n!  en +



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 !