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Inégalité des accroissements fini

Posté par
Redman
08-06-05 à 20:57

bsr

on démontre que

si f est dérivable sur un intervalle fermé et borné I

et que m < f' < M


alors si a<b,

m(b-a)<= f(b)-f(a) <= M(b-a)


j'ai réussi à le démontrer, mais je nen vois pas l'interet...

pouvez vous m'expliquer?

Posté par
Nightmare
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 20:59

Salut

Un exemple .

Grace à ce théoréme on démontre facilement à partir de cos(x)\le 1 que sin(x)\le x


Jord

Posté par
Nightmare
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 20:59

sur un intervalle donné bien sur

Posté par
Nightmare
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:03

Je concrétise mon exemple

La fonction sinus est dérivable sur R et a pour dérivé x\to cos(x) .
Or pour tout réel x :
3$\rm -1\le cos(x)\le 1

En appliquant l'inégalité des accroissements finis entre 0 et x (pour x>0) on obtient :
-1(x-0)\le sin(x)\le 1(x-0)
c'est à dire :
-x\le sin(x)\le x


Jord

Posté par
infophile
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:05

La dérivée du sinus est le cosinus ?

Je ne savais pas (enfin il y a plein de choses que je ne sais pas mais bon... ).

Et c'est également vrai dans le sens contraire, la dérivée du cosinus est le sinus ?


Kevin

Posté par
Nightmare
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:06

Et non , ici il y a une petite modification :
3$\rm cos'(x)=-sin'(x)


Jord

Posté par Frip44 (invité)re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:06

Subtil ce théorème !!!

Posté par
Redman
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:17

hum hum trsè interressant,

l'exo que j'ai avec ce théoreme est de démontrer que

\frac{\sqrt{2}}{12}\le \frac{\sqrt{2}-1}{\pi} \le \frac{\sqrt{3}}{12}

on nous dit de partir de l'intervalle
[pi/6 ; pi/4]
et de la fonction f(x)=sinx

Posté par
Nightmare
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:34

HUm , es-tu sur de ton encadrement ? car je ne trouve pas la même chose

Personnelement j'arrive a :
3$\rm -\frac{1}{6}\le \frac{\sqrt{2}-1}{\pi}\le \frac{1}{6}


Jord

Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:37

Avec çà tu peux montrer énormément de trucs.
Notamment, tu peux montrer que l'intégrale est la différence F(b)-F(a) où F est une primitive de f.

Posté par
Redman
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:40

certain

Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:40

Ouais, enfin je voulais dire l'intégrale de f une fonction continue, sur l'intervalle [a,b].

Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:41

Certain quoi?

Posté par
Redman
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:45

pr night

Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:46

De toute facon, il faut savoir qu'un théorème de majoration ou de minoration est extrement utile.
Ca permet souvent de prouver des convergences également.

Posté par
cqfd67
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:49

ce theoreme est aussi utile lors des suite defini par recurrence du style u(n+1)=f(u(n)) pour calculer la limite de la suite u(n)

Posté par
cqfd67
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:50

desole otto,

j ai pas tout lu ton message... pourtant il est clair et pas super long!

Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 21:51

Salut,
j'ai souvent entendu parler de cette méthode, aurais tu un exemple sous la main?

Posté par
cqfd67
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 22:19

oui j ai un exemple (vive le capes....)
si tu veux plus de precision n hesite pas a demander
uo=3/2
u(n+1)=1+1/un

f:]0,+oo[->IR
      x  ->1+1/x
on demontre d abord que (un) converge vers phi
pui son trouve un intervalle tel que f soit contractante ici [3/2,2] convient

f est contractante de rapport 4/9 sur [3/2,2] donc  d apres TAF (theoreme des accroissement finis) on a:

|f(x)-f(phi)|<=4/9*|x-phi|

ensuite on s en sert pour trouver une valeur approchee de phi

en faisant une recurrence on montre que:

|un-phi|<=(4/9)^n*|uo-phi|<=1/2*(4/9)^n

on peux en deduire une valeur approchee a 10^(-8) pres de phi
1/2*(4/9)^n<=10^(-8) =>n>=22
phi=1.61803399



Posté par
otto
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 22:25

Salut, ok je vois l'idée, en fait c'est une méthode itérative qui converge vers le point fixe, ca permet d'avoir une approximation.
Je pensais que ca donnait précisement la solution.
Ici ca va être la solution positive de x²=x+1 si je ne m'abuse.

J'avais vu une fois une preuve d'un équivalent de la suite passant par des intégrales ou l'une des bornes était un et l'autre était un+1.
Je n'ai jamais revu ca, si jamais tu connais...

Merci de tes explications.

Posté par
cqfd67
re : Inégalité des accroissements fini 08-06-05 à 22:30

salut otto

effectivement, on trouve bien la solution positive de x²=x+1
mais on cela peux donner une valeur approchee c etait un classique du bac ya quelque annee

par contre la deuxieme partie de ton post m est inconnue

Posté par philoux (invité)re : Inégalité des accroissements fini 09-06-05 à 14:11

>Redman

Effectivement, on trouve :

si f est dérivable sur un intervalle fermé et borné I
et que m < f' < M

alors si a<b,
m(b-a)<= f(b)-f(a) <= M(b-a)


a=pi/6 et b=pi/4 =>f(a)=1/2 et f(b)=V2/2
si f(x)=sinx =>f'=cosx
entre pi/6 et pi/4  cos(pi/4) < f' < cos(pi/6)
(V2/2)(pi/4-pi/6) < V2/2 -1/2 < (V3/2)(pi/4-pi/6)

en multipliant par 2/(pi/4-pi/6) positif
V2 < (V2 - 1)/(pi/12) < V3
V2/12 < (V2 - 1)/pi < V3/12

Sinon, y'a-t-il une suite à ton exo qui semble intéressant ?

Philoux



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