Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Extremums

Posté par majid52 (invité) 16-07-05 à 15:15

Bonjour à tous et bonnes vacances,
voilà il s'agit de calculer la borne inférieure sur {]0,1[}^2 de la fonction:
3$F(x,y)=\frac{\frac{1}{1-x}sqrt{x^2-x+1}+\frac{1}{1-y}sqrt{y^2-y+1}}{sqrt{x^2+xy+y^2}}
et de détérminer pour quelles valeurs de  (x,y) elle est atteinte (si elles existent bien entendu)
(le calcul des points critiques de F me pose un problème merci d'avance pour votre aide)  

Posté par
Nightmare
re : Extremums 16-07-05 à 15:24

Bonjour

Qu'as-tu déja fait?


Jord

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 16-07-05 à 17:30

Salut

Mathematica me donne un minimum égal à 4 pour x = 0.5 et y = 0.5

jean-émile




Posté par majid52 (invité)re : Extremums 16-07-05 à 20:40

Bonjour Nightmare (Modérateur) bonjour jean-émile,
Voilà pour la recherche des points critiques de F j'ai procédé comme suit:
F sqrt{x^2+xy+y^2}=f(x)+f(y)   avec   f(x)=\frac{1}{1-x}sqrt{x^2-x+1}  d'où  
\frac{dF}{dx}sqrt{x^2+xy+y^2}+\frac{2x+y}{2sqrt{x^2+xy+y^2}}F= f'(x) et \frac{dF}{dy} sqrt{x^2+xy+y^2}+\frac{x+2y}{2sqrt{x^2+xy+y^2}}F= f'(y)
ainsi les points critiques de F sont solutions du système:
(2x+y)F(x,y)=2f'(x)sqrt{x^2+xy+y^2}
(x+2y)F(x,y)=2f'(y)sqrt{x^2+xy+y^2}  
avec f'(x)=\frac{1+x}{2(1-x)^2sqrt{x^2-x+1}}
et là je bloque
jean-émile la valeur 4 est certainement juste et elle est atteinte en (\frac{1}{2},\frac{1}{2}) on pourra par exemple penser à montrer que F(x,y)\ge 4 pour tout (x,y)\in {]0,1[}^2

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 16-07-05 à 20:49

Salut majid52

On a eu la même idée :

introduire f telle que f(x) = Sqrt[x^2-x+1]/(1-x)

Trop de calculs

J'ai donc demandé à l'informatique qui elle sait calculer ce genre de choses

jean-émile

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 17-07-05 à 08:00

Salut majid52

Ton système est vérifié pour y = x

Donc 3 x F(x,x) = 2 f'(x) Sqrt(3 x^2)

Ce qui donne x = 1/2

Le couple x = y = 1/2 est donc solution

Est-ce la seule ??

jean-émile

Posté par philoux (invité)re : Extremums 18-07-05 à 09:06

Bonjour majid52

avec f'(x) = (1+x)/(2.(1-x)².(x²-x-1)^(1/2))

...et là je bloque...


vu que (1-x)² est au dénominateur, une fonction en K/(1-x) est envisageable.

vu que (x²-x-1)^(1/2) est au dénominateur, une fonction en K(x²-x-1)^(1/2) est aussi enviseageable.

essaies qqchose du type :

f(x) = K(x).(x²-x-1)^(1/2)/(1-x) + C

avec K(x) en K(x)=ax+b au max : pas de ax²+bx+c.

Philoux

Posté par
otto
re : Extremums 18-07-05 à 14:54

Je ne me suis pas penché ni sur ce que je vais dire, ni sur le sujet original, celà étant:
Sur tout compact, une fonction continue est bornée et atteint ses bornes(*), notamment ici on te demande de trouver la borne inf de f sur C=]0,1[², et tu trouves qu'elle se situe en (1/2,1/2) a priori.
Si tu utilises (*) à tout compact de C, notamment à tout carré du type
[1/2-h,1/2+h]² pour 1/2>h>0, et que tu utilises la méthode des multiplicateurs de Lagrange, tu vas trouver tes extrema (le minimum seulement nous intéresse). Si tu arrives à montrer que ce minimum ne dépend pas de h, tu as en partie gagné.
Il te faut montrer montrer que les limites au bord (sous reserve d'existence) sont toujours supérieures à 4, auquel cas, ta borne inf sera également un min.
C'est quand même assez lourd a priori, mais comme c'est une voie visiblement vierge d'exploration, je vous la soumet.
A+

Posté par
otto
re : Extremums 18-07-05 à 14:55

"Si tu utilises (*) à tout compact de C, notamment à tout carré"

C'est mal dit:
Ici on ne regarde pas tous les compacts, mais uniquement les carrés de la forme que je cite. (mais la propriété elle, est vrai sur tout compact)

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 18-07-05 à 15:53

Salut

Pourquoi ne pas développer F(1/2 + h , 1/2 + k) ??

jean-émile


Posté par
otto
re : Extremums 18-07-05 à 16:20

En fait ce que j'ai compris des interventions précédentes est que (1/2,1/2) est bien un extremum local, mais qu'on voulait savoir si c'était la borne inf. Si ce n'est pas le cas, alors il faut oublier mes interventions précédentes. Sinon F(1/2+h,1/2+k) ne donnera que le comportement local autour du point critique, non?

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 18-07-05 à 16:23

Tout à fait

Posté par jean-émile (invité)re : Extremums 18-07-05 à 16:26

Mais un tracé de la surface z = F(x,y) sur ]0,1[² "montre" qu'il n'y a qu'un seul point critique correspondant à un minimum (absolu)

Mais ça n'est pas une preuve mathématiques

jean-émile

Posté par majid52 (invité)re : Extremums 18-07-05 à 16:40

Un grand bonjour et merci à vous tous,
otto,peut-tu m'expliquer un peu la méthode des multiplicateurs de Lagrange?
philoux,je n'ai pas assez compris ce que tu proposes...
jean-émile,j'ai essayé le développement de F(x+1/2,y+1/2) mais cela complique davantage les calculs (pour moi en tout cas).

Posté par
otto
re : Extremums 18-07-05 à 16:45

La méthode des multiplicateurs de Lagrange, permet sous contrainte (ie sur une variété) de trouver les minima relatifs à ta contrainte.
Si tu ne l'as pas vu, alors oublie cette méthode.



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 !