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Niveau Licence-pas de math
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Fonctions homogènes

Posté par
Lucasmaths
18-10-19 à 19:15

Bonsoir,
Quelqu'un pourrait-il m'aiguiller dans la solution de cet exercice, je pense qu'il faut utiliser le théorème d'Euler mais ensuite je bloque
Merci

** image supprimée **
* malou > scan de devoir non autorisé ! *
Sujet ancien- ne plus donner ce lien-merci

Posté par
alb12
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 19:32

salut,
les images sont reservees à l'ecole maternelle !
Ici on tape son texte !

Posté par
jeanseb
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 19:35

Très drôle!:)

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 20:14

?????
Si le site nous donne la possibilité de joindre une image, pourquoi faire cela, la fonction apparaissait bien plus clairement .......

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 20:19

Énoncé :
Trouver tous les polynômes F(x,y)homogène de degré n vérifiant :
(1/x)F'x(x,y)=(1/y)F'y(x,y)

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 20:39

salut

ce qui s'écrit encore yf'_x (x, y) = xf'_y(x, y) puis raisonne sur les degrés respectifs en x et y et les coefficients ...

regarde simplement ce qui se passe avec f(x, y) = x^m y^n ...

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 20:58

f(x, y) = x^m y^n
Si je dérive ça, j'obtiens y^(n+1)mx^(m-1)=x^(m+1)ny^(n-1)
Mais du coup j'ai toujours pas ma fonction et je vois pas comment l'obtenir, je dois utilisé son homogénéité à un moment donné, et du coup Euler ou je pars sur le mauvais chemin ?

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:09

oui en fait j'ai fait une petite erreur ou plutôt un oubli : c'est quoi une fonction homogène ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:12

Si une fonction est homogène de degré k, elle vérifie
f(nx,ny)=n^k f(x,y) et on a le thé d'Euler qui énonce :
xf'x(x,y)+yf'(x,y)=kf(x,y)

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:15

tu me dis ce qu'elle vérifie ... mais tu ne me dis pas ce qu'elle est (du moins dans le cas présent) !!

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:20

J'ai rien d'autre dans mon cours, mis a part sur le degré d'homogénéité de sa dérivée mais je ne pense pas qu'il s'agisse de ça

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:21

ici on parle de polynome !!!

et un polynome homogène de degré n s'écrit ... ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 21:25

p(x)=x^n+y^n+xy ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 22:06

Avec des coefficients potentiellement ?

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 18-10-19 à 23:34

f(x, y) = \sum_0^n a_kx^ky^{n - k} dans le cas général

et tu peux dériver en fonction de x et y

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 11:27

Du coup, j'obtiens ça :
f'x(x,y)=kakyn-kxk-1
f'y(x,y)=akxk(n-k)yn-k-1

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 11:37

Il manque la somme

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:44

Du coup ? J'en fais quoi après, je suis toujours un peu perdu

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:45

ben il serait bien d'avancer un peu !!!

écrire proprement le résultats final et conclure ...

es-tu sur du théorème d'Euler ? (que tu as écrit à 21h12)

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:50

après, si je fais :
yf'x(x,y)=kakyn-k+1xk-1
xf'y(x,y)=(n-k)akyn-k-1xk+1
Et ensuite ? Est-ce que je dois utiliser un thé quelconque ?

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:53

un peu de sérieux !!! quelle est la question ?

quand deux polynomes sont-ils égaux ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:55

Je fais un système avec les 2 égalités ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:56

Si ils sont de même degré et que leur coefficients sont égaux

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 13:57

les coefficients des monômes de même degré *

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 14:19

du coup ils sont égaux si (n-k)=k ; k+1=k-1 ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 14:43

?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 15:24

ça n'a aucun sens, dois-je utiliser le thm d'Euler ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 15:41

Je trouve :
F(x,y)=1/n * (kakyn-kxk(1-yx-1)+(n-k)akyn-kxk(1+xy-1))
Suis-je dans la bonne voie ?

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 16:02

c'est illisible sans espace !!!

f(x, y) = \sum_0^n a_kx^ky^{n - k}

f'_x (x, y) = \sum_0^n ka_kx^{k - 1}y^{n - k}
 \\ 
 \\ f'_y(x, y) = \sum_0^n (n - k)a_kx^k y^{n - k - 1}
 \\ 
 \\ yf'_x(x, y) = xf'_y(x, y) \iff ...

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 16:36

J'ai fait un système :
du coup en haut j'ai :
nf(x,y)= kakyn-kxk+(n-k)akyn-kxk (obtenu grâce à Euler
En bas j'ai :
kakyn-k+1xk-1-(n-k)akyn-k-1xk+1-=0 ( donc le xf'y(x,y)=yf'x(x,y)
j'obtiens en isolant le f(x,y) le résultat au dessus ...
Suis-je dans la bonne voie ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 17:17

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 18:40

????????

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 19:05

en  haut .... ???

en bas .... ???

je t'ai donné un cheminement ... et tu ne veux pas le suivre ...

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 19:13

Je veux dire la première égalité du système(=en haut),
je ne vois pas un cheminement précis, je suis d'autant plus perdu ... Revenez sur le fil du forum vous et vous verrez que vous ne m'avez pas donner d'indications précises, vous me parler d'une chose, puis une autre...
Ensuite j'ai suivi votre dernière indication, le "en bas" de mon précédent message renvoi à votre équivalence, j'ai simplement ajouté l'égalité issue d'Euler ce qui me donnait un "système", ce dernier doit être faux, mais c'était une piste ....

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 21:38

???

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 19-10-19 à 21:39

Je dois terminer mon DM du coup pourriez-vous m'aider ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 10:46

?????

Posté par
larrech
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 11:32

Bonjour,

Le théorème d'Euler ne sert à rien ici. Il faut suivre le raisonnement indiqué par carpediem

f(x, y) = \sum_{k=0}^n a_kx^ky^{n - k}

f'_x (x, y) = \sum_{k=1}^n ka_kx^{k - 1}y^{n - k}

yf'_x (x, y) = \sum_{k=1}^n ka_kx^{k - 1}y^{n - k+1}   (1)

f'_y(x, y) = \sum_0^{n-1} (n - k)a_kx^k y^{n - k - 1}

et tu continues xf'_y(x, y) = ...   (2)

Les deux polynômes seront identiques si les coefficients des termes  x^k y^{n-k} dans (1) et (2) sont égaux.

On va me reprocher de tout dire, mais comment faire autrement ?

Posté par
larrech
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 11:50

Citation :
Les deux polynômes seront identiques si les coefficients des termes x^k y^{n-k} dans (1) et (2) sont égaux
.

A condition bien sûr que l'indexation soit identique  entre (1) et (2).

Posté par
carpediem
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 13:25

non larrech je ne te fais aucun reproche ...

j'avais épuisé tous les moyens de le faire avancer ...

c'est dingue de ne pas vouloir faire ce qu'on leur dit ...

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 16:09

J'ai suivi absolument toutes vos indications :
j'ai
yf'x(x,y)=kakyn-k+1xk-1
xf'y(x,y)=(n-k)akyn-k-1xk+1
Du coup je dois avoir : n-k = k ; k-1 = k+1 ??? (message du 19 à 14h)

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 16:33

Donc le compteur va de 0 à 2k ?

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 16:47

Du coup c'est impossible, 2=0 ... Je vois pas quoi en faire

Posté par
larrech
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 17:09

Mettre des , sans faire attention aux valeurs que peut prendre la variable muette, c'est source  d'erreur.
Ici :

yf'_x (x, y) = \sum_{{\red{k=1}}}^n ka_kx^{k - 1}y^{n - k+1}  (1)

et

xf'_y (x, y) = \sum_{{\red{k=0}}}^{{\red{n-1}}}(n-k )a_ k x^{k +1}y^{n - k-1}  (2)

tout simplement parce que lorsqu'on dérive par rapport à x le terme en y^n disparaît, et quand on dérive  par rapport à y, c'est celui en x^n qui s'en va.

Il faut donc faire un changement d'indice sur la (2) par exemple pour que les deux expressions soient comparables.

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 18:34

Avec i = k+1 j'obtiens :
xf'(x,y)=(n-i+1)ai-1xiyn-i
avec i allant de 1 à n
Du coup on doit avoir
n-i+1 = k n = k+i +1 = k+2
n-i = n-k+1 i= k-1 ce qui va contre l'hypothèse de départ donc il doit y avoir une erreur
Ensuite je comprends pas bien le changement de la première et de la dernière valeur du compteur, pourriez vous me réexpiquer merci encore

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 18:39

Est-ce parce que la dérivée doit être homogène de degré n-1 ?

Posté par
larrech
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 19:02

Tu oublies les coefficients a_k !! En mettant k au lieu de i (c'est une variable muette) (2) s'écrit effectivement :

xf'_y (x, y) = \sum_{k=1}^{n}(n-k +1)a_{ k-1} x^{k }y^{n - k}  (2)

Par comparaison avec (1) on doit donc avoir l'égalité

(k+1)a_{k+1}=(n-k+1) a_{k-1} pour  0\leq k \leq n

Oui la dérivée est homogène de degré n-1

Pour voir ce qui se passe avec les indices, fait le calcul sur un cas simple, par exemple

f(x,y)= a_0y^3+a_1xy^2+a_2x^2y+a_3x^3

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 20:43

Mais du coup pourquoi on incréments de 1 également dans (1), ça change également notre k et donc il va de 2 à n+1 non ?

Posté par
larrech
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 20:52

Non, ça allait de 0 à n-1, après changement ça va de 1 à n.

Posté par
Lucasmaths
re : Fonctions homogènes 20-10-19 à 21:01

Pourtant, vous aviez marquer yf'(x,y)= (pour k allant de 1 à n)kak......
Du coup si j'augmente de 1, pour avoir l'égalité (k+1)ak+1=(n-k+1)ak-1
on passe de 2 à n+1 non ?  
Je comprends pas pourquoi on a pas :
kak = (n-k+1)ak-1

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