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f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1]

Posté par
kiko51
17-11-09 à 19:15

Bonjour, ou plutot bonsoir...
J'ai quelques soucis quant a la solution de ce qui suit :

Soit f une fonction continue sur [0,1] et à valeurs dans [0,1] (c'est à dire que pour tout x appartentant à [0,1], f(x) appartient à [0,1].
Montrer que l'équation f(x) = x admet au moins une solution dans [0,1]

On m'a parlé d"une fonction g(x) = f(x)-x Mais j'avour que je patauge un peu...

Merci d'avance pour un peu d'aide .

Posté par
abdel01
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 19:30

bonsoir

il faut l expression de f(x). Ensuite etudier la nouvelle fonction g(x) = f(x)-x  en utilisant le TVI

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 19:30

Bonsoir.

Exactement, étudie g sur [0,1] telle que g(x) = f(x) - x

Calcule g(0) et g(1).

Posté par
hedgefunder
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 19:39

salut

n'y aurai t'il pas l'utilisation du théoreme de la bijection quelquepart(simple curiosité je n'ai pas encore vu ce chapitre en classe)

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 19:56

heu, g(0) = 0 g(1) = 0 ? non elle et constante la fonction g logiqument ?
donc pas strictement monotone ? du moins pas croissante?
Je nne comprends plus ...

Posté par
abdel01
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:07

quelle est l'expression de f(x)? sans cela on ne peut rien dire.

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:09

g(0) = f(0) et g(1) = f(1)-1, c'est quand même évident !

Etudie maintenant les cas :

1°) f(1) = 1
2°) f(1) < 1.

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:18

oui mais f(1) ce nest pas egal a 1 ? 1-1 = 0 ... ?
comment ca jetudie ces cas la ?
Je suis complemtement perdue.. je ne sais pas quoi faire.

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:32

1°) Si f(1) = 1, alors le nombre 1 est solution de l'équation f(x) = x et la question est close.

2°) N'oublie pas que f(x) est compris entre 0 et 1, donc si f(1) 1, cela signifie que :

0 f(x) < 1.

Donc, f(1) - 1 est strictement négatif

a) Si f(0) = 0, alors, le nombre 0 est solution de l'équation f(x) = x et la question est close.
b) Si f(0) 0, alors, f(0) > 0.

Donc : g(0) = f(0) > 0 et g(1) = f(1) - 1 < 0

Maintenant, utilise le théorème des valeurs intermédiaires en remarquant que g est continue également.

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:33

merci, c'est presque un peu plus calir...

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:36

Prend l'exemple de f(x) = \textrm\fra{2x+1}{4}. Tu verras que f(0) et f(1) ne sont pas forcément égaux à 0 et 1

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:46

oui mais ce que je comprends pas c qu'on nous dit que f(x) = x ...

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 20:57

Non, il faut résoudre l'équation f(x) = x.

Cela signifie : existe-t-il x dans [0,1] tel que f(x) = x, donc :

existe-t-il x dans [0,1] tel que f(x) - x = 0 ?

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 17-11-09 à 21:04

ah d'accord d'ou le g(x) = f(x)-x ...

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 11:42

Bonne journée.

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 17:33

Merci...
Mon exercice n'est toujours pas terminé... mais je m'obstine a essayer de le terminer...

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 18:22

Je t'ai donné toute la démarche : 17-11-09 à 20:32

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 20:28

Oui je sais bien mais je n'arrive pas a appliquer le TVI...

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 20:36

En écartant les cas f(0) = 0 et f(1) = 1 (ce qui répond de suite au problème), nous avons :

g(0) = f(0) > 0

g(1) = f(1) - 1 < 0

g est continue et passe d'une valeur > 0 à une valeur < 0 lorsque x varie de 0 à 1.

Par le théorème des valeurs intermédiaires : il existe au moins une valeur a de x entre 0 et 1 telle que g(a) = 0

Mais g(a) = 0 signifie f(a) = a

Posté par
kiko51
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 21:22

Merci beaucoup pour tout

Posté par
raymond Correcteur
re : f(x)=x admet au moins une solution dans [0;1] 18-11-09 à 23:52

Bonne soirée.



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