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Niveau terminale
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Gros problème merci si vous avez un peu de temps

Posté par X Men (invité) 21-10-03 à 18:24

L'objet de cet exercice est d'étudier la fonction g définie

sur [0;+oo[ par :  

g (t)= (1-e^-t)/t                         si t >0 et g(0)=1  

1. a) établir que g est continue en 0  
b) déterminer la limite de g en +oo  

2.a)Pour tout t>0, calculer g'(t)  
b) Prouver que pour tout t>=0 , 1+t<=e^t  
c) en déduite le signe de g' et le sens de variation de g (on ne

demande pas de construire la courbe représentative de g)  

3.On se propose d'étudier la dérivabilité de g en 0. A cet effet,

on introduit la fonction h définie sur [0;+oo[ par :  

h(t)= 1-t +(t²/2) - e^-t  

a) calculer h' et h", ainsi que les valeurs de h(0) et h'(0)
  
b) prouver que pout tout t>= 0  
         0<=h(t)<= t^3/6  
pour cela, on établiera d'abord que 0<=h"(t)<=t, et on en déduira

un encadrement de h' puis de h  
c) déduite de la relation 1) un encadrement de (1-e^-t -t)/t²  
Prouver finalement que g est dérivabe en 0 et que g'(0)= -1/2  


----------------------------------------
pr le 1) a) j'ai dit que vu que g(0)=1  alor c une fonction continue
( théoréme de mon cours)
pr 1) b) j'ai lim (x->+oo) g(t)=0
pr 2 a) j'ai trouvé comme dérivé :
g' (t) = [( 1/e^t)*t - 1(1-(1/e^t))]/ t² = [ (t/e^t)- 1+ (1/e^t)]
/ t² = [t+(1/e^t) - 1 ] / t²

me voici donc bloquer
quelqu'un pourrait m'aider ??
je vous en remercie
X Men

Posté par Guillaume (invité)re : Gros problème merci si vous avez un peu de temps 21-10-03 à 19:36

Salut,

1)a)
desole de te contrdire mais g(0)=1 ca suffit pas.
C vrai mais la clé c'est  surtout de demontrer que g(t) tend vers
cette valeur 1 quand t tends vers 0 !!!

En effet on a une fonction g(t) qui n'existe pas en 0 ppuisqu'on
divise par t et on choisit arbitrairement de dire g(O)=1 alors il
faut verifier pour qu'il y ait continuite que cette valeur est
  dans le "prolongement" de la fonction:

il faut montrer que g(t) tends vers 1 si t tends vers 0,
je te laisse faire

b) en +inf
e(-t) tends vers 0 donc g(t) tends vers 0.

2)a)exact g'(t) est bon attention au parentheses tout de meme c :
(t+1)/e(t)-1 le numerateur !!
b) on veut 1+t<=e(t)
pour cela on etidie la fonction v(x)=1+t-e(t)
v'=1-e(t)
pour t>0 e(t)>1 donc v' negatif donc v decroit
en 0 v(0)=0 comme v decroiot on a alors v<o pour rtout t >0
c a dire 1+t-e(t)<0 ou alors 1+t<=e(t) ce qu'on voulait !!!

c) on a 1+t<e(t) donc
(1+t)/e(t)<1 donc g' negatif g decroit

3)a)
h'=-1+t+e(-t)
h''=1-e(-t)
h(0)=0
h'(0)=0
b)
pour t > 0 on a h''>=0 (evident)
et d'apres b) on a h"<t (si on veut le redemontrer on utilise
la fonction h"-t et on derive pour montrer que c toujours neg
....

0<h"(t)<t
on integre entre O et t:
0<h'(t)<t²/2
et encore une fois
0<h(t)<t^3/6

c)
0<h(t)<t^3/6
c a dire:
0<1-t+t²/2-e(-t)<t^3/6
soit
0-t²/2<1-t-e(-t)<t^3/6-t²/2
on divise par t²:
0-1/2<(1-e(-t)-t)/t²<t/6-1/2
si on regarde bien on a encadré:
g(t)-g(0)   /  (t-O)  c a dire la defintion de la derivée

donc c ette deriivée existe en O et elle vaut si on fait tendre t vers
O:
-1/2 < g'(O) < -1/2  elle vaut donc -1/2


Bon j'ai rédigé comme un chien mais tu as la piste générale a suivre
pour comprendre l'exo!
verifie surement mes calculs...
A+

Posté par X-Men (invité)re : Gros problème merci si vous avez un peu de temps 21-10-03 à 22:14

Oki
Je te remercie beaucoup !!!
+

Posté par rima_13600 (invité)re : Gros problème merci si vous avez un peu de temps 07-05-07 à 18:35

Bonjour,

Mon professeur m'a donné le même sujet et je dois avouer que les pistes de travail de Guillaume m'ont bien aidée.

Seul problème à la question 3.b) lorsque l'on doit encadrer h", j'arrive à montrer que 0<=h" mais je ne comprend pas comment on arrive à montrer que h"<=t

Quelqu'un pourrait m'aider ?
Merci d'avance

Posté par rima_13600 (invité)re : Gros problème merci si vous avez un peu de temps 08-05-07 à 12:46

Bon alors j'ai un peu avancé mais j'aimerai avoir confirmation de ma démonstration.

D'après 2.b on a
1-exp(t)<=0 donc exp(-t)-1<=0 soit 1-exp(-t)>=0
or 0<=t
Donc 0<=h"(t)<=t.

Est ce que ça vous parait bien ?

Posté par rima_13600 (invité)re : Gros problème merci si vous avez un peu de temps 08-05-07 à 14:42

Bon alors finalement j'y suis arrivée grâce à une amie. Il fallait en fait partir d'un encadrement de g(t) car g(t)=h"(t)/t

Merci quand même.



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