Bonjour,
Je ne résiste pas au plaisir de vous proposer cet exercice (dont je connais une réponse) mélangeant deux de mes domaines favoris des mathématiques.
Soit , , ..., sept nombres réels tels que, .
Montrer qu'il existe au moins un couple avec tel que :
Ce n'est pas un exercice inédit.
Si vous connaissiez la réponse, ou si vous la trouvez, peut-être pouvez-vous attendre un peu avant de la poster, pour laisser les personnes intéressés chercher un peu. Ou alors en blanqué ?
Niveau Terminale corsé.
Nicolas
Indice blanqué :
Salut Nicolas et Philoux
Bonne idée, une JFF. Mais niveau terminale (surtout corsé), ça devra attendre quelques années
Bonsoir. Ce n'est plus du SMS, ni du charabia, mais des abréviations ou initiales, pleines de sous-entendus (pour ceux qui les comprennent !). Vous pourriez expliquer, pour que les "nouveaux" soient un peu moins ignorants ce soir. Merci. J-L
Bonjour jacqlouis,
Loin de moi l'idée d'utiliser des expressions codées ou présentant des sous-entendus. Je n'apprécie pas les échanges privés au sein d'un forum public (à l'exception d'un petit clin d'oeil de temps en temps, bien sûr). Si l'échange ci-dessus t'a donné une impression sectaire, et t'a fait sentir exclu, j'en suis désolé.
Il y a un certain nombres de JFF postées sur le forum, ce sont des énigmes posées Just For Fun, c'est-à-dire "juste pour s'amuser". Ce ne sont pas des énigmes officielles. Les messages ne sont pas cachés. C'est souvent des questions drôles, ou ouvertes, ou se résolvant par des programmes, ou difficiles, etc...
La mienne (ce message) n'est justement pas très F, c'est-à-dire pas très Fun : un peu trop sérieuse !
L'habitude dans les JFF est de répondre en blanqué, c'est-à-dire sous cette forme :
[ tex]\rm\white mon texte[ /tex]
La réponse n'apparait alors à l'écran que si on passe la souris dessus en maintenant le bouton appuyé. Cela permet de laisser les autres chercher, tout en donnant une réponse consultable par tous.
En effet, le texte est alors écrit en blanc sur fond blanc. Sauf quand le fond du message est... bleu, alors le texte apparaît alors un peu. D'où la "zone bleue".
Nicolas
Une erreur d'énoncé...
Soit , , ..., sept nombres réels tels que, .
Montrer qu'il existe au moins un couple avec tel que :
Bonjour
Faut dire que le titre prête à confusion, on dirait une pettie annonce pour faire des rencontres....
Stella
il y a deux F, stella
mais même avec deux F...
Attention à la dérive
Philoux
...dans ce cas, il eût fallu un "s" final à "sérieuse"
bon, cessons-là, (faudrait demander à Nicolas quelle est la signification codée de a_i et a_j...)
Philoux
Tout à fait quel filou ce Nicolas, sous ses airs de matheux...
PS : Pour a_i et a_j tout est possible si tu as une imagination débordante. Bon arrêtons là sinon on va se faire taper sur les doigts...
Stella
J'ai l'impression que mon "?" après "sérieuse" dans le titre de cette JFF était tout à fait bienvenu, voire prémonitoire.
avait-il été mis pour anticiper ce développement ?
Philoux
je pensais plutôt que le "sérieuse" était en opposition avec le "F" de "Fun"...
Philoux
Nous ne sommes que deux à délirer sur ton titre, les autres mathiliens sont des jeunots ils n'ont pas l'esprit aussi mal tournés que nous.
PS : Il nous connaît bien Nicolas, mais savais-tu réellement qui allait délirer aussi vite ?
Stella
Si tu connais le ch'ti, Stella (à en croire ton profil, le droit ) :
Stella, Ch'ti là, ch'eune sacrée amusette...
Philoux
eune tchiquette
mais je me réfère à ce dico-là, que j'ai déjà envoyé à d'autres ch'tis de l'île
S'il t'intéresse, dis-le moi, je te l'envoie par mail
Philoux
D'accord si ce n'est pas trop lourd...
Stella
PS : tu me traduis ce que tu as écris car je suis une ch'ti d'adoption.
eune tchiquette = un peu
Amusette = qui aime s'amuser
Je te l'envoie À'ch't'heure
Philou
le ch'ti n'est pas une langue, quoique ...
Et puis, internet est polyglotte
Philoux
J'étais à mille lieux de penser que mon exercice pas-Fun allait ouvrir la voie à une discussion de café.
Oui, personne ne s'intéresse à mon exercice.
Si au moins j'ai pu offrir une tribune libre aux ch'ti-fans, tout n'est pas perdu.
Tu vois, jacqlouis, c'est ça une JFF
tu es dur, nicolas, avec les JFF
Elles ne sont pas toutes comme celle-ci qui a dérivé du fait de ton titre (que ne dirais-je pour défendre Stella )
Philoux
En effet c'est un bide complet avec ton exercice mais qui nous a bien fait délirer tout de même, alors ne sois pas trop triste. Appremment ton JFF est trop prise de tête.
Stella
D'ailleurs, Nicolas, je l'ai cherché mais elle m'est innacessible...
Ton indice sent le Dirichlet mais ...
Tu peux donner la soluce ?
Philoux
Je vais la donner bientôt.
Je viens de découvrir une faiblesse que je tente d'éradiquer.
Indice plus clair :
a) Reconnais une formule trigonométrique (tan(a-b)=...), et simplifie l'expression proposée ; des arctan apparaissent
b) Applique le principe de Dirichlet
0 <= tan(ai - aj) < tan(pi/6)
-pi/2 < ai-aj < pi/6 (pi)
maintenant, comment relier le pi sur SIX avec les SEPT ai ?
Philoux
oups !
0 <= tan(ai - aj) < tan(pi/6)
0 <= ai-aj < pi/6 (pi)
maintenant, comment relier le pi sur SIX avec les SEPT ai ?
Philoux
Devant le succès phénoménal remporté par cet exercice, voici une correction que j'espère claire, et surtout juste. Les lecteurs intéressés mais pressés peuvent sauter directement à la partie 3.
Enoncé
Soit , , ..., sept nombres réels tels que, .
Montrer qu'il existe au moins un couple avec tel que :
1. Idée générale de la démonstration
Reconnaître une formule trigonométrique et montrer que le problème revient à montrer qu'il existe tels que :
.
Or les sept appartiennent tous à , intervalle de largeur . On peut donc créer facilement six boîtes de largeur dans lesquelles il s'agit de les ranger. Il y en aura donc nécessairement 2 dans la même boîte. D'où le résultat.
2. Recherche de la solution
1. L'expression fait penser à la formule trigonométrique :
sachant que la condition est alors équivalente à , puisque :
2. Remplaçons donc par , ce qui est toujours possible.
On obtient :
On veut appliquer la formule (*).
Pour cela, il faut vérifier :
(i) : c'est immédiat puisque ;
(ii) : c'est dans l'énoncé.
Donc :
3. Il faut donc montrer qu'il existe tels que :
ou encore :
4. Or la fonction arctangente est strictement croissante sur .
On peut donc essayer de montrer qu'il existe tels que :
Ici, une difficulté apparaît, car uniquement si . Or, puisque les sont dans , on sait juste que :
On arrive à :
où
On contournera ce problème en prenant la démonstration dans l'autre sens (moins naturel) tout-à-l'heure. Prenons pour l'instant pour voir l'esprit de la fin de la preuve :
Montrer qu'il existe tels que
5. Chacun des sept est dans de largeur .
Divisions cet intervalle en six sous-intervalles de largeur :
On applique le principe des tiroirs de Dirichlet : si tiroirs sont occupés par objets, alors il y a au moins un tiroir occupé par plus d'un objet.
Donc il existe au moins deux dans le même sous-intervalle. Or ces intervalles sont de largeur avec au moins une borne exclue.
Donc il existe tels que
D'où le résultat.
3. Solution rédigée
(En prenant la démonstration par l'autre bout, moins naturel, la difficulté identifiée disparaît.)
Chacun des sept est dans , intervalle de largeur .
Divisions cet intervalle en six sous-intervalles de largeur :
On applique le principe des tiroirs de Dirichlet : si tiroirs sont occupés par objets, alors il y a au moins un tiroir occupé par plus d'un objet.
Donc il existe au moins deux dans le même sous-intervalle. Or ces intervalles sont de largeur avec au moins une borne exclue.
Donc il existe tels que
C'est-à-dire : il existe tels que
La fonction tangente est strictement croissante sur , donc :
Il existe tels que
Il existe tels que
On veut appliquer la formule :
sachant que la condition est alors équivalente à , puisque :
On a bien :
(i) : c'est immédiat puisque ;
(ii) : c'est dans l'énoncé.
Donc la formule s'applique et :
Il existe tels que
Or, pour tout réel, , donc on obtient :
Il existe tels que
ce qui est le résultat cherché.
Sauf erreur.
Nicolas
Merci pour cette réponse si détaillée.
N.B.: Pas de commentaires, ne veux pas dire pas de lecteurs... SI ?!?
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