Bonsoir à tous, voilà je vous présente l'exercice sur lequel je buche.
Montrer que l'équation f(x)=2 admet une solution unique a sur [0,2 ; 0,3], avec
f(x)=(x+1)e^(2x) et déterminer une valeur approchée de a à 10^(-5) près.
Vous vous douterez évidemment que j'ai su faire cet exercice si je le pose dans ce forum.
Pour la première partie j'ai utiliser le fait que f est strictement croissante et que f(0,2)<2<f(0,3)
J'aurai su aussi facilement faire par dichotomie la détermination de a à 10^(-5) près mais mon problème est le suivant (en fait cet exercice m'a été donné en préparation à l'oral 2 du CAPES) à la fin de l'exercice il est écrit:"exercice à mettre en forme avec le théorème des inégalités des accroissements finis"
J'essaye depuis un bout de temps déjà de trouver une valeur approchée de a grace à l'inégalité des accroissement fini mais je n'y arrive pas. Je pourrais le faire de proche en proche en réduisant l'intervalle dans lequel se trouve a mais je n'y voit pas d'interêt donc si quelqu'un pouvait m'aider.
Merci d'avance à ce qui auront au moins pris la peine de regarder mon problème.
Salut.
J'ai pas la solution mais juste des pistes.
Le theoreme des accroissements fini nous dit que pour f, il existe un c tel que :
f(a) = f(0.2) + f'(c) x (a - 0.2).
Soit
Ensuite le theoreme d'inégalité des accroissements fini nous dit que la valeur absolue de f'(c) peut être majoré par un réel k.
Une méthode pourrait être d'étudier la dérivé de f sur [0.2, 0.25] et de trouver un majorant sur cette intervalle. Ensuite calcule a puis f(a) et regarde si f(a) est supérieur ou inférieur a 2. Si tu est supérieur alors f'(c) est trop grand donc réduit l'intervalle [0.2, 0.25]. Si tu es inférieur alors l'intervalle n'est pas le bon, prend l'autre moitié : [0.25, 0.3]. Cherche une nouvelle fois un majorant et répète le processus
Il y a peut être plus intelligent mais je ne trouve pas.
Rectification :
C'est complètement débile. Vu que la fonction est croissante, utiliser la majoration de la dérivé ne sert a rien pour trouver qu'elle est le bon intervalle. On le sait déjà grâce a la monotonie de la fonction.
Y a des jours ou je réfléchis pas
Tout d'abord merci.
Mais je ne vois pas d'intérêt à réduire l'intervalle alors qu'on pourai très bien utiliser la méthode de dichotomie qui y ressemble mais ne demande pas la connaissance de l'inégalité des accroissement finis.
Donc si on avait une autre réponse ou piste ça m'arrangerait. Merci encore
Je sais bien. Le theoreme des valeurs intermédiaire est bien plus efficace. C'est pour ça que j'ai dit que c'était idiot.
Peut-être qu'en disant comment je suis parti ca vous donnera des idées et vous aurez plus d'inspiration pour ma'aider.
Donc je sais que f' est une fonction strictement croissante et strictement positive (après calculs).
Ainsi si b>a avec toujours a tel que f(a)=2 j'ai l'inégalité suivante (j'écris des inégalité strictes mais en réalité ce sont des inégalité large)
f(b)-f(a)<f'(b)*(b-a)
donc
(f(b)-2)/f'(b)<(b-a)
donc
((b+1)e^(2b)-2)/(2b+3)e^(2b)<(b-a)
or on cherche (b-a)<10^(-5)
donc on cherche b tel que
((b+1)e^(2b)-2)/(2b+3)e^(2b)<10^(-5)
mais là... je ne m'en sort pas.
J'ai essayer de majorer b par 0,3 mais ca ne me donne rien d'extraordinaire.
Donc si on pouvait m'aider ça me ferait bien plaisir.
Merci d'avance
Il y a quelque chose que j'ai du mal à comprendre.
Le theoreme des inégalités des accroissements finies dit qu'il existe un réel k tel que :
Soit vu que toutes ces fonctions sont strictement positives sur les intervalles :
Or si j'ai bien compris tu écris que f'(b) = k.
J'aimerais savoir comment tu déduis ça.
En espérant que cette nuit de someil m'inspirera ou inspirera l'un de vous, je vous souhaites une bonne nuit en vous précisant ne pas avoir trouvé solution à mon problème
Ok j'ai compris pour f'(b) et ça explique pourquoi b-a = (ou < ) 10-5.
On arrive donc a :
Soit en mettant tout du même coté :
Or on sait que f' est strictement positive donc c'est que le numérateur est négatif soit :
Ensuite en jouant avec les exponentielles et les logarithmes j'arrive a :
Si je dit pas de bêtise une équation de cette forme ne peut pas être résolue par l'analyse sauf par la méthode du point fixe (en supposant que la fonction s'y prête).
En m'aidant te ce que tu as mis je trouve finallement:
0,499975b+0,499985-e^(-2b)<0
Et ce sans utiliser les logarithmes, j'ai simplement diviser par 2e^b mais on ne doit pas avoir le même résultats pour f'. Bref, en tout cas je ne m'en sort toujours pas donc je pense que je vais laisser tomber.
Merci Vash.
J'ai pu me tromper mais ca ne change pas le fait que c'est toujours une equation de la forme :
Et ça, ça ne peut se résoudre par l'analyse qu'avec la méthode des points fixes (ou de Newton), a ma connaissance. Le problème c'est que toutes les fonctions ne peuvent pas appliquer cette méthode.
J'ai pas essayé mais si tu as le courage vas y.
Si jamais tu trouve la solution un jour, écris la. Ça m'intéresse.
C'est peut-être ça verdurin t'as raison.
En attendant j'ai décidé de lacher l'affaire pour cet exercie.
Je vais attendre sagement la soltion et la posterais sur ce sujet ou en ouvrirai un autre pour ceux qui, comme Vash, sont interresser par la réponse.
En attendant il ne faudra pas être pressé car je ne sai plus quand est-ce que j'ai cours mai c'est au plus tôt lundi.
Merci à tous pour vos aides
Vous devez être membre accéder à ce service...
Pas encore inscrit ?
1 compte par personne, multi-compte interdit !
Ou identifiez-vous :