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Niveau Maths sup
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fonction, surjective, injective

Posté par
damien06
30-12-15 à 12:02

Bonjour tout le monde

J'aimerais un peu d'aide pour corriger mon exercice

Soit f: la fonction définie lorsque cela est possible par f(x)= x-2x+1

1) Déterminer l'ensemble de définition D de f et montrer que f est continue sur D et montrer que f est continue sur D
2) Justifier que f est dérivable sur D*=D\{0} et determiner f'
3) f est elle dérivable en 0 ?
4) Etudier les variation de f et en  déduire Im(f). F est elle surjective? Injective ?
5) Simplifier pour x[0,1], ]f rond f(x). Que peut on en déduire ?    

NB: seul le x est sous la racine

Où j'en suis ?

1) La fonction existe que si -2x>0 donc Df[0;+

Par contre je ne sais pas comment prouver qu'elle est continue

2) f est donc dérivable comme composé sur [0;+
de plus on a f'(x)=  (x-2x+1)'
=1-2(1/(2x))

3) Non car on ne peut pas diviser par 0

4) tableau de variation joint en photo

f est surjective sur Df mais pas injective

5) Je ne comprends pas cette question


Merci pour votre futur aide

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:29

Salut,

Pour la 3, ce n'est pas un argument, ou alors je ne vois pas le lien direct entre le fait qu'on ne puisse pas diviser par zéro et la non-dérivabilité.
Il faut former le taux d'accroissement et calculer sa limite :

\lim_{t\to 0^{+}}\frac{f(t)-f(0)}{t}=\lim_{t\to 0^{+}} \frac{t-2\sqrt{t}+1}{t}=+\infty

donc f n'est pas dérivable en 0. Elle l'est par contre sur D^{*} par es théorèmes généraux.

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:35

Tu as trouvé quoi pour Im(f) ?

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:40

Je n'ai pas compris votre justification sur la 3)

J'ai oublié de joindre l'image du tableau pour la 4) il se trouve sur cette réponse

fonction, surjective, injective

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:45

Pour Im(f)

Im(f)]-;1]

mais je ne vois pas ce que je suis censé faire avec

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:53

Pour la 3), c'est la définition du taux d'accroissement.
Je calcule sa limite en 0^{+} car tu travailles sur ]0,+\infty[

Pour ton tableau, ce n'est pas -\infty, mais +\infty ...

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:58

Euh oui je sais pas pourquoi j'ai mis -

en ce qui concerne la 3) j'essaie de la faire et vous donne le resultat quand j'ai finis

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 12:59

N'oublie pas que f :E \to F est surjective si et seulement si Im(f)=F

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:00

D'accord, mais tutoie-moi s'il te plaît C'est d'usage sur un forum, et plus sympa

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:07

Euh ce que j'ai dit n'est valable que pour les applications linéaires.

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:18

D'accord comme tu veux

Cela n'est pas valable pour notre fonction ?

En ce qui concerne la 1) je n'arrive toujours pas à montrer que la fonction est continue  

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:28

Pour la 1), f est continue sur [0,+\infty[ en tant que somme de fonctions qui le sont sur [0,+\infty[

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:28

Peux-tu exposer ton raisonnement pour l'injectivité ?

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:29

Il est utile de remarquer que f(x)=\big(\sqrt{x}-1\big)^2

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:35

Ok pour la non-injectivité sur [0,+\infty[ :

f(4)=f(0)=1

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:56

Reste la surjectivité.
Tu as Im(f)=[0,+\infty[, donc l'image de f est égale à son ensemble d'arrivée, qui est [0,+\infty[, d'où f surjective sur [0,+\infty[

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:56

Pour l'injectivité on le voit par le tableau de variation on passe de 1 a 0 puis de 0 à +inf donc on repasse forcement par l'intervalle [0;1] et donc deux antécédents sur certain éléments donc elle ne peut pas être injective

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 13:58

Pour la surjectivité on a d'après le tableau de variation
on a au moins un antécédents sur chaque éléments

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 14:01

Pour la dernière question, f(f(x))=f((\sqrt(x)-1)^2)=x en remarquant dans les calculs que \sqrt{(\sqrt{x}-1)^2}}=|\sqrt{x}-1|=1-\sqrt{x} pour x \in [0,1]

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 14:11

Je comprends pas d'où tout cela sort ?

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 15:04

Pour la dernière question ?

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 15:07

oui

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 15:18

D'acc,

Déjà, x-2\sqrt{x}+1=(\sqrt{x}-1)^2.

Ensuite, pour x \in [0,1], \sqrt{(\sqrt{x}-1)^2}=|\sqrt{x}-1|=1-\sqrt{x}   (**)

Maintenant, f(f(x))=f((\sqrt{x}-1)^2)=\big(\sqrt{(\sqrt{x}-1)^2}-1\big)^2=\big(1-\sqrt{x}+1\big)^2  d'après (**)

Finalement, f(f(x))=x pour tout x \in [0,1]

Posté par
damien06
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 15:26

Je comprends pas le développement sur la deuxième ligne et ce que je dois en déduire

Posté par
Iderden
re : fonction, surjective, injective 30-12-15 à 17:22

C'est juste une composée de fonctions. On remplace x par f(x), c'est-à-dire on remplace x par (\sqrt{x}-1)^2 ...

Pour ce que tu dois en déduire, intéresse-toi à la restriction de f sur [0,1].



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