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Niveau Maths sup
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Maximum global

Posté par
adr13
30-08-16 à 16:53

Bonjour,

Je bloque sur l'exercice suivant :

Soient a0, a1,...,an et b1, b2,...,bn deux nombres réels, soit f l'application définie sur par :

Pour tout x, f(x)=akcos(kx)+bksin(kx)

La première somme avec k allant de 0 à n, l'autre avec k allant de 1 à n (je ne sais pas comment le mettre en forme sur le site)

Je me doute qu'il faut utiliser le théorème sur l'image d'un segment, mais je bloque totalement sur la rédaction... Merci pour votre éclairage

Posté par
Camélia Correcteur
re : Maximum global 30-08-16 à 16:58

Bonjour

Quelle est la question?

Posté par
adr13
re : Maximum global 30-08-16 à 17:33

Excuse moi ! Montrer que valeur absolue de f admet un maximum global sur .

Posté par
Camélia Correcteur
re : Maximum global 30-08-16 à 17:36

Tu avais déjà donné la réponse. Sur un segment une fonction continue admet un maximum global (un minimum aussi). Le calculer est une autre histoire!

Posté par
adr13
re : Maximum global 30-08-16 à 17:37

Mais comment justifier ma réponse ?

Posté par
carpediem
re : Maximum global 30-08-16 à 17:54

salut

1/ la fonction f est périodique => ...?

2/ une fonction continue sur un intervalle fermé borné (compact) atteint ses bornes

...

Posté par
adr13
re : Maximum global 30-08-16 à 18:07

Salut carpediem,
1/ La fonction est 2pi périodique, continue par morceaux, donc bornée.
2/ La fonction est continue sur [0;2pi]... Je ne vois pas la conclusion ?

Posté par
carpediem
re : Maximum global 30-08-16 à 18:11

ben voir mon 2/ ... que Camélia a déjà rappelé ...

Posté par
adr13
re : Maximum global 30-08-16 à 18:19

Donc :

f est 2pi-périodique, continue par morceaux (en tant que somme de fonctions continue par morceaux), donc bornée et atteint ses bornes sur l'intervalle [0;2pi] où elle est continue.

Donc, le maximum gobal de f serait f(2pi) ? Je ne vois pas l'intérât de montrer qu'elle est bornée..

Posté par
carpediem
re : Maximum global 30-08-16 à 18:45

pourquoi le maximum aurait-il lieu en 2pi ?

on sait que f atteint sa borne sup donc possède un maximum ... mais comme le dit Camélia savoir où et combien ... c'est une autre histoire ...

Posté par
adr13
re : Maximum global 30-08-16 à 18:48

Compris ! Mais comment gérer la valeur absolue ?

Posté par
carpediem
re : Maximum global 30-08-16 à 19:31

quelle valeur absolue ?

montrer qu'elle est bornée permet de conclure que f est majorée puis que f admet un maximum ...

Posté par
jsvdb
re : Maximum global 31-08-16 à 01:10

Bonjour Adr13
Salut carpediem
et coucou à camélia

Question stupide à 1h du mat(h) :
Les deux familles (ai) et (bi) sont finies ? ou sont-ce des suites ?

Parce que dans le premier cas, ce que semble suggérer l'énoncé, il suffit d'écrire, pour tout x réel

\left|f(x) \right|=|\sum_{k=0}^{n}{a_k.cos(k.x)}+\sum_{k=0}^{n}{b_k.sin(k.x)}|\leq \sum_{k=0}^{n}{|a_k|}+\sum_{k=0}^{n}{|b_k|}

ce qui est une majoration uniforme de f sur , indépendante de toute notion de continuité, périodicité ou que sais-je !

Si ce sont des suites, c'est une autre affaire. Auquel cas il faut plus d'hypothèse pour arriver à la conclusion !

Amicalement,

Posté par
jsvdb
re : Maximum global 31-08-16 à 01:16

Okay js, va faire coucouche panier ! t'es à côté d'la plaque !

Posté par
jsvdb
re : Maximum global 31-08-16 à 13:18

adr13 @ 30-08-2016 à 18:07

Salut carpediem,
1/ La fonction est 2pi périodique, continue par morceaux, donc bornée.
2/ La fonction est continue sur [0;2pi]... Je ne vois pas la conclusion ?


En fait, la fonction f est continue sur (et même C)
Elle est 2 périodique, donc il suffit de l'étudier sur [0, 2].

Par suite la fonction |f| qui, elle, n'est plus que continue, est 2-périodique sur ce même intervalle.
On sait qu'une fonction continue sur un intervalle fermé est bornée et atteint ses borne, donc |f| atteint un maximum sur [0, 2] et il se trouve que ce maximum local est aussi un maximum global en vertu de la périodicité de la fonction.



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