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Fonctions

Posté par
jenny_f2m
01-07-08 à 15:44

Bonjour a tous,
j'ai besoin de votre aide pour résoudre un problème sur les fonctions. je n'ai pas fait de maths depuis des années et je ne sais même pas comment commencer.

voici le travail que j'ai a faire :

On considère l'application fn de R dans IR définie par :


        x^n
fn(x) = ____ e ^(1-x)  pour n € N* ; f0 (x)= e^(1-x)

         n!

A Etudier les variations de fn
B Soit (cn) la courbe représentative de fn dans le plan P'rapporté au repère orthonormé (O,i,j). tracer (c2) et (c3). Préciser la position relative de ces deux courbes.

c Montrer que si 0<= x <=1, on a : A(à l'envers) n >=1,0<=fn(x)<=1/n!

j'espère que c'est assez clair, et je vous remercie d'avance

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 01-07-08 à 15:48

bonjour

domaine de définition : R

que trouves-tu pour la dérivée de fn ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 15:49

Bonjour, pour la A) calcule fn'(x), factorise au maximum l'expression obtenue puis étudie le signe de chaque facteur.

Si tu n'es pas sûr, poste ton résultat, je corrigerai.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 15:53

cela va me prendre un peu de temps, le temps de retrouver la méthode pour les dérivées!

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 01-07-08 à 15:54

Pour t'aider à "voir" les courbes, je t'ai représenté les cinq premières :

Fonctions

enfin, SQN a représenté

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 01-07-08 à 15:54

Oops, salut Tigweg

je te laisse la main

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 15:55

en tout cas merci de votre rapidité

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 16:07

Avec plaisir pour ce qui me concerne

Salut mikayaou,pas de problème reste! tu dessines si bien!

Citation :
jenny_f2m
> Tu n'as besoin que des formules 4$\rm(uv)'=u'v+uv',\; (a.u)'=a.u'\;(a\in\mathbb{R}),\; (x^n)'=nx^{(n-1)},\;(e^u)'=u'.e^u

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 16:20

je dois etre vraimant nulle, je dirais fn'(x)=((nx^(n-1)/n)1-x(e^(1-x) mais je dois etre complètement a coté de la plaque!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 16:24

Ce n'est pas juste, tu dois dériver 4$\rm u(x)=\fr {x^n}{n!}, v(x)=e^{1-x} puis appliquer la première formule que je t'ai donnée.

Peux-tu me donner u'(x) et v'(x) pour commencer?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 16:42

u'= nx^(n-1)/x et v'= e^(1-x)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 16:45

Non, le dénominateur de u est une constante multiplicative qui vaut n!, par conséquent d'après la deuxième règle que je t'ai rappelée, elle "ne bouge pas".

Ainsi 4$\rm u'(x)=\fr{nx^(n-1)}{n!}=\fr {x^{n-1}}{(n-1)!} , tu es d'accord?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 16:50

je suis d'accord

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 16:54

Pour dériver v(x), applique la dernière formule que je t'ai rappelée en posant u(x)=1-x.

Qu'obtiens-tu? (ta réponse était fausse)

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 17:01

v'(x) = 1-x/e^(1-x)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 17:03

Non.La réponse est u'.e^u avec u(x)=1-x donc u'(x)=?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 17:08

e^(1-x)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 17:11

Non, tu confonds les fonctions là!

Je répète:

u(x)=1-x donc u'(x)=?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 17:15

u'=0

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 17:23

Bon je crois que tu devrais commencer par faire de sérieuses révisions avant d'aborder des exercices mêlant des suites et des fonctions.Tu ne connais pas ton cours, donc tu ne peux pas y arriver.

Je te recommande de visiter la page Formules - Formulaire : Dérivées de fonctions usuelles (clique sur la maison) pour commencer:elle contient les formules à savoir.


Pour t'entraîner au calcul de dérivées : Cinq études de fonction pour débuter

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 01-07-08 à 18:22

A me relire je m'aperçois que je me suis laissé emporter et je te prie de bien vouloir m'excuser, d'autant que tu as certainement besoin de prendre confiance en toi si tu n'as pas touché aux maths depuis longtemps.

Si u(x)=1-x alors u'(x)= dérivée de 1 moins dérivée de x = 0 - 1 = -1.

A présent tu connais u, u', v et v', donc tu peux calculer f'(x) : c'est u'v + uv'.

Mais je te recommande toujours de commencer par les révisions que je t'ai indiquées.
Bon courage et encore désolé pour tout à l'heure.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 01-07-08 à 18:24

merci je vais me débrouiller

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 02-07-08 à 00:08

Tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 00:20

Merci mikayaou, mais je crois que le mal est fait...

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 02-07-08 à 00:23

peut-être pas, Tigweg, jenny va sûrement revenir nous présenter ses calculs faits et tu pourras vraisemblablement l'aider encore...

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 11:35

bon me revoila, je trouve
       x^n-1       x^n
f'(x)=_______  -  _____  . e^1-x
      (n-1)!        n!  

si c'est pas ça j'abandonne!

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 02-07-08 à 11:35

n'abandonne pas

Tigweg va te prendre par la main pour arriver au résultat...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 14:16

Bonjour vous deux,

c'est quasiment juste!

Tu as simplement oublié 4$\rm e^{1-x} à côté de 4$\fr{x^{n-1}}{(n-1)!} :

il correspond au facteur v dans l'expression u'v+uv' .


Peux-tu rectifier ta réponse en conséquence? Il faudra ensuite essayer de factoriser au maximum.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 14:23

x^n-1            x^n    
_____  . e^1-x +______ . -e^1-x

(n-1)!            n!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 14:34

Oui, sauf qu'il n'y a pas un deuxième "moins" entre la dernière barre de fraction et la dernière exponentielle, mais c'est sans doute une faute de frappe.

A présent, vois-tu quoi factoriser?

mikayaou> Tu n'avais pas bsoin de me laisser la main coûte que coûte, jenny est peut-être pressée!

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 14:38

e^1-x((x^n-1/(n-1)!)-(-x^n/n!))

Posté par
mikayaou
re : Fonctions 02-07-08 à 14:46

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 14:47

Tu as toujours un moins en trop dans la dernière parenthèse.

De plus, tu peux encore factoriser 4$\fr{x^{n-1}}{(n-1)!}.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 14:52

désolée, je ne vois pas

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:02

Observe que 4$\fr{x^{n}}{n!}=\fr xn .\fr{x^{n-1}}{(n-1)!} :

un même facteur apparaît ainsi dans chaque terme de la parenthèse, il est donc possible de le factoriser.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:11

(x^n-1/(n-1)).(x^n!+e^1-x)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:19

Non, l'exponentielle reste tranquillement devant ta première factorisation de 14h38 et maintenant on continue à factoriser la parenthèse.

Comme je te l'ai indiqué plus haut, cette parenthèse s'écrit elle-même 4$(a-a\fr xn) avec 4$a=\fr{x^{n-1}}{(n-1)!}.


On peut donc refactoriser a, de sorte que la parenthèse s'écrive

4$a(1-\fr xn) c'est-à-dire 4$\fr{x^{n-1}}{(n-1)!}(1-\fr xn) .


En résumé, on a au final:


4$f'(x)=\fr{x^{n-1}}{(n-1)!}e^{1-x}(1-\fr xn) , es-tu d'accord?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:22

oui

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:26

Bon.Sais-tu étudier le signe d'une telle expression?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:29

je pense qu'il faut étudier le signe de x^n-1/(n-1)! puis le signe de e^1-x, puis le signe de (1-x/n)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:30

Exactement.Quel est le signe des deux premiers facteurs, et comment trouver celui du troisième (la méthode)?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:39

x^n-1/(n-1) est positif si n différent de 1

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:43

Même si n=1 puisque 0!=1 et que x^0=1.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:46

e^1-x est positif

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:48

Oui.Reste le troisième facteur.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 15:52

1-(x/n) positif si x/n différent de 1

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 15:58

Non, il est non nul si x/n différent de 1 plutôt.

Trouver le signe d'une expression, c'est déterminer pour quelles valeurs de x elle est positive, pour quelles valeurs de x elle est nulle, et pour quelles valeurs de x elle est négative.

En pratique (ici par exemple), la résolution de l'inéquation 1-\fr xn\ge 0 fournit immédiatement les trois résultats.Essaye.

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 16:09

x>-1/n

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Fonctions 02-07-08 à 16:11

Faux.Première étape:

1 > x/n soit x/n < 1.

Donc?

Posté par
jenny_f2m
re : Fonctions 02-07-08 à 16:19

x<1

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