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Fonction composée et point invariant.

Posté par
Nijiro
23-10-20 à 08:31

Bonne mâtiné!

Soit f une fonction définie et continue sur telle que:
(a) fof(a)=a.
Montrer que: (c) f(c)=c.

Merci d'avance ^^!

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 08:41

Bonjour,
Cherche à trouver deux réels p et q tels que f(p) < p et f(q) > q.

Je te conseille de commencer par traiter le cas f(a) < a.

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 08:48

Merci pour avoir répondu.
Un raisonnement par absurde? En supposant qu'il n'existe pas un c: f(c)=c, c-à-d soit f(c)<0 soit f(c)>0 ?

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 08:49

Pardon; f(c)<c ou f(c)>0 .

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 08:50

Mon dieu! f(c)<c ou f(c)>c ^_^'.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 08:57

Non, raisonner par l'absurde ne me semble pas une bonne idée.

Je détaille un peu plus la mienne :
L'objectif est de démontrer que f(x)-x change de signe.

Si f(a) < a, alors f(a)-a < 0 et il reste à trouver q tel que f(q) > q.
N'oublie pas que f(f(a)) = a.

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 09:33

fof est continue sur car:
*f est continue sur ;
*f().
De plus, (a): fof(a)=a; autrement dit, l'équation fof(x)-x=0 admet au moins une solution dans . Par suite, xfof(x)-x  change de signe sur .

Mais comment en sortir qu'il existe x de R tel que f(x)<x ou f(x)>x ??

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 09:54

Tu lis mes messages ????

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 09:57

Tu as 3 cas possibles :
f(a) < a
f(a) > a
f(a) = a.

Je t'ai déjà conseillé de commencer par le premier cas, c'est à dire f(a) < a.
Relis mon message de 8h57.

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 10:08

Sylvieg @ 23-10-2020 à 09:54

Tu lis mes messages ????
Sylvieg @ 23-10-2020 à 09:54

Tu lis mes messages ????

Je n'ai pas vu le dernier, désolée.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 10:17

D'accord
C'est vrai qu'on met un certain temps à mettre en forme son message tout en réfléchissant.
Tu n'as pas perdu ton temps. Chercher et tourner autour du pot est toujours utile

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 10:37

* Si f(a)<a, c-à-d, si f(a)=q tel que q<a, alors: f(a)-a<0q-a<0. D'ailleurs:
f(f(a))=a, donc: q-f(f(a))<0q-f(q)<0f(q)-q>0.
*Si f(a)>a, c-à-d, si f(a)=p tel que p>a, alors: f(a)-a>0p-a>0. D'ailleurs:
f(f(a))=a, donc: p-f(f(a))>0p-f(p)>0f(p)-p>0.
*Si f(a)=a, alors f(a)-a=0, c-à-d:x f(x)-x s'annule en a. Par suite x f(x)-x change de signe dans (Vu qu'elle est continue sur celui-ci).

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 10:38

Nijiro @ 23-10-2020 à 10:37


*Si f(a)>a, c-à-d, si f(a)=p tel que p>a, alors: f(a)-a>0p-a>0. D'ailleurs:
f(f(a))=a, donc: p-f(f(a))>0p-f(p)>0f(p)-p<0.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 10:51

* Si f(a) < a, c-à-d, si f(a)=q et q < a, alors: f(a)-a < 0 q-a < 0.
D'ailleurs:
f(f(a))=a, donc: q-f(f(a)) < 0 q-f(q) < 0 f(q)-q > 0.
f(a)-a < 0 et f(q)-q > 0 ; donc f(x)-x change de signe dans .

J'aménage un peu :
*Si f(a) > a, c-à-d, si f(a)=p et p > a, alors: f(a)-a > 0 p-a > 0. D'ailleurs:
f(f(a))=a, donc: p-f(f(a)) > 0 p-f(p) > 0 f(p)-p < 0.
f(p)-p < 0 et f(a)-a > 0 ; donc f(x)-x change de signe dans .

Dans les deux cas .... car x f(x) - x est continue sur .

*Si f(a)=a, alors f(a)-a=0, c-à-d:x f(x)-x s'annule en a.

A toi de compléter les pointillés.

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 11:02

Dans les deux cas x f(x)-x change de signe dans , donc il existe c, tel que: f(c)-c=0 c-à-d: f(c)=c, comme x f(x)-x est continue sur .

Posté par
Nijiro
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 11:03

J'ai compris ^-^. Merci énormément Sylvieg!

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Fonction composée et point invariant. 23-10-20 à 11:05

De rien, et à une autre fois sur l'île \;



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