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Niveau Maths sup
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Fonctions continues

Posté par Djeffrey (invité) 08-02-05 à 21:25

Bonjour bonjour, voila deux exos sur les fonctions continues, qui me posent probleme...

1) Soit f:+ continue sur + admettant une limite finie en +. Montrer que f est bornée sur +. Atteint elle ses bornes?

2) Montrer que si f est continue et injective sur un intervalle I alors f est strictement monotone sur I.

voila voila merci a vous

Posté par minotaure (invité)re : Fonctions continues 08-02-05 à 21:44

salut
je te fais la 1.
definition de la limite en +oo :

pour tout e>0 il existe A tel que pour tout x>A on a
|f(x)-h|<e ou h=lim f(x)
                x->+oo

soit e=1. il existe A tel que pour x>A |f(x)-h|<1
donc -1<f(x)-h<1
donc h-1<f(x)<h+1
donc pour x>A |f(x)|=<MAX{|h-1|,|h+1|} et ce max est dans R+. (je veux dire que ce max est fini)

sur [0,A] qui est un segment, la fonction f est continue donc bornee.
f est bornee sur [0,A] et sur [A,+oo[ elle est donc bornee sur R+.

atteint elle ses bornes ?
NON
soit f R+->R
       x -> -1/(x+3)
lim f(x)=0
x->+oo
les bornes de f sont 0 et -1/3
par contre il n'existe pas de x dans R+ tel que f(x)=0

a verifier.

Posté par
Nightmare
re : Fonctions continues 08-02-05 à 22:04

Voici pour la 2 :

Supposons qu'il existe un couple (a,b) de I , avec : a<b et f(a)<f(b) . montrons alors par l'absurde que :
\rm\forall(x,y)\in I^{2}  x<y\Longrightarrow f(x)<f(y) .

Soit donc x et y deux points de I avec f(x)\ge f(y) . Posons :
\rm \forall t\in[0,1]  g(t)=(1-t)a+tx   h(t)=(1-t)b+ty

Les fonctions g et h vérifient :
1.\rm\forall t\in[0,1] g(t)<h(t) (en raison des inégalités a<b et x<y )
2.\rm g([0,1])\subset I et h([0,1])\subset I ( en effet g([0,1]) est le segment d'extrémités a et x qui est inclus dans I , puisque I est un intervalle contenant a et x , de même pour h )

On pose alors , pour t\in[0,1]:
\phi(t)=f(g(t))-f(h(t))

La fonction \phi est continue sur [0,1] comme différence de deux fonctions , chacune composées de deux fonctions continues . On a de plus :
\rm \phi(0)=f(a)-f(b)<0  \phi(1)=f(x)-f(y)\ge 0

Il existe donc d'aprés le théorème des valeurs intermédiaires un c éventuellement égal à 1 tel que \phi(c)=0
Donc f(g(c))=f(h(c)) : par injectivité de f , il en résulte que g(c)=h(c) ce qui contredit la propriété 1. des fonction g et h .

On en déduit par l'absurde ce que l'on cherche


Jord



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