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Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I)

Posté par
Mathes1
18-10-20 à 14:21

Bonjour à tous
J'ai un exercice merci beaucoup d'avance
Montrer l'équation :
x+sin(x)-1=0 admet une unique solution dans l'intervalle I=[0;π/2]
alors je propose
On note g(x)=x+sin(x)-1
g est continue sur [0;π/2] car :
*xx est continue sur IR (en particulier sur [0;π/2] qui est inclus dans IR
*x sin(x)-1 continue sur IR (en particulier sur [0;π/2] qui est inclus dans IR.
D'où g est continue en tant que somme de deux fonctions continues
calculons g(0) et g(π/2)
g(0)= -1 et g(π/2)=π/2
g(0)*g(π/2)= -1×π/2= -π/2 <0
étudiant la monotonie de la fonction g
g est dérivable en IR et on a pour tout x dans IR
{\color{red}{\huge g'(x)=1+cos(x)}}}
g'(x)=0 <=>1+cos(x)=0 <=>
cos(x)=-1 <=> x=π+2kπ avec k
Une petite indication s'il vous plaît pour tracer le tableau de variation
Pour déterminer la monotonie (croissant ou décroissant)
Merci beaucoup d'avance

Posté par
Yzz
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 14:29

Sa
Pour étudier la monotonie de g, c'est le signe de g' qu'il te faut étudier, pas seulement les valeurs qui l'annulent.
En d'autres termes, résous plutôt g'(x) > 0  que g'(x)=0

Posté par
Yzz
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 14:30

*Salut (au début et non pas Sa tout seul   )

Posté par
Mathes1
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 14:48

Bonjour,
Merci beaucoup de m'avoir répondu
g '(x)>0
cos x +1>0
cos x>-1

Posté par
Mathes1
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:08

Posté par
hekla
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:30

\forall x\in \R,\  \cos x \geqslant-1


donc sur \left[0~,~\dfrac{\pi}{2}\right], g'(x)>0

Posté par
Mathes1
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:36

Bonjour,
Merci beaucoup de m'avoir répondu !
Donc directement cos x >-1 <=> g'(x)>0 ?
Donc la fonction g est strictement croissant
Ça veux dire que d'après le Théorème des valeurs intermédiaires on a l'équation x+sin (x)-1=0
admet un unique solution dans [0;π/2]

Posté par
Yzz
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:40

cos x >-1 est vrai pour tout réel x, donc g'(x)>0 et donc la fonction g est strictement croissante : oui.
Pour conclure, n'oublie pas de rajouter : g(0)= -1 et g(π/2)=π/2.

Posté par
hekla
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:47

Bonjour Yzz

l'inégalité est large   \cos(2k+1)\pi =-1

Posté par
Yzz
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:48

Bonjour hekla
Oui bien sûr, la flemme d'aller chercher les caractères spéciaux...

Posté par
Mathes1
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:50

Bonjour à tous,
Merci beaucoup à vous deux pour vos indications
Conclusion :
On a la fonction g continue sur [0;π/2]
g(0)g(π/2)<0
Et la fonction g est croissant ctrictement
D'après le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I)
On a l'équation x+sin(x)-1=0 admet une unique solution dans [0;π/2]
Merci beaucoup

Posté par
Yzz
re : Le Théorème des valeurs intermédiaires (T.V.I) 18-10-20 à 15:54

OK



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