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Montrer que f est nulle

Posté par
Sara99
08-10-23 à 21:03

Bonsoir,
Je me bloque dans un petit exo dont le but est de démontrer qu'une fct est nulle.
Énoncé : f est continue de R vers [0;1] et qq soit x de R, f vérifie :
3f(x)=f(x/2)+f((x+1)/2)

Posté par
fabo34
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 12:08

Bonjour

Peut-être déjà montrer que f est une fonction constante. Pour ça, la dérivation est souvent l'outil adéquat.

Posté par
larrech
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 16:02

Bonjour,

Une fonction continue sur un segment admet un maximum .
Soit donc ici M le maximum de f, atteint pour x=c.

Alors 3f(c)=3M, mais 3f(c)=f(c/2)+f((c+1)/2) 2M

Cela n'implique-t-il pas quelque chose pour M ?

f admet aussi un minimum, m...

Posté par
carpediem
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 20:38

salut

fabo34 : f est-elle dérivable ?

larrech : f  :  \R \to [0, 1] peut très bien ne pas avoir d'extremum par exemple f(x) = \dfrac 1 2 \arctan x

par contre si f admet une limite L en +oo alors on en déduit que 3L = L + L donc L = 0

et de même en -oo

et là on peut utiliser ton raisonnement : f admet des extrema

mais il y a un si  


la relation de l'énoncé est équivalente à 3f(2x) = f(x) + f(x + 1/2)

si x = 0 alors 2f(0) = f(1/2)

si x = 1/2 alors 2f(1) = f(1/2)

si x = -1/2 alors 3f(-1) = f(-1/2) + f(0)

si x = -1 alors 3f(-2) = f(-1) + f(-1/2)

Posté par
larrech
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 20:46

Puisque Sara99 ne se manifeste plus, avec les notations de 16h02, si l'on poursuit :
la considération du maximum donne

3M2M , ce qui n'est possible que si M=0

Raisonnement analogue avec le minimum m, dont on déduit m=0.

f est donc une fonction dont le maximum et  et le minimum sont nuls

Posté par
larrech
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 20:49

@carpediem Tu as raison, effectivement, j'ai interprété cela comme f définie sur [0, 1].

Je n'ai donc rien dit.

Mais je me demande si l'exo a été correctement retranscrit.

Posté par
fabo34
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 21:06

@carpediem: Bonsoir. Non. Effectivement. Disons que c'est prenable si on suppose en plus la fonction dérivable.  Et peut-être ensuite raisonner par morceaux? En Tle, sur la continuité, ils n'y a que le TVI.  Je ne voyais pas comment on peut s'en sortir avec ça. J'attends la réponse avec impatience.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que f est nulle 09-10-23 à 21:10

Bonsoir,
Une piste qui me semble louche car elle n'utilise pas la continuité :
S'il existe a réel tel que f(a) soit non nul, on peut construire une suite dont un des termes va dépasser 1.
Poser u0 = a et v0 = f(a).
v0 > 0
f(u0/2) + f((u0+1)/2) = 3v0
Donc au moins un des termes de la somme est supérieur ou égal à (3/2)v0
Si f(u0/2) > (3/2)v0, on pose u1 = u0/2.
Sinon, on pose u1 = (u0+1)/2.
On pose alors v1 = f(u1)
v1 (3/2)v0
Et on continue (sans jeu de mots).
vn, c'est à dire f(un) finira par dépasser 1.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que f est nulle 10-10-23 à 08:59

Citation :
Mais je me demande si l'exo a été correctement retranscrit.
Moi aussi car ceci est incomplet :
Citation :
Énoncé : f est continue de R vers [0;1] et qq soit x de R, f vérifie :
3f(x)=f(x/2)+f((x+1)/2)
Il manque la suite.
On devine que quelque part il y a "démontrer que f est la fonction nulle".
Mais le message initial parle de "but" sans préciser comment est formulé ce but.

Et ce devrait être "f vérifie :
qq soit x de R, 3f(x)=f(x/2)+f((x+1)/2)"

Posté par
carpediem
re : Montrer que f est nulle 10-10-23 à 09:40

d'après l'énoncé f est positive puisqu'à valeur dans [0, 1]donc je pense aussi que l'idée du raisonnement est ce que propose Sylvieg : si f n'est pas nulle alors f dépasse 1 donc contradiction ...



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