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Niveau Maths sup
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Nombres réels

Posté par
Amine36
13-10-18 à 18:04

Déterminer la borne inférieure de A ={cos(n)/n}

Posté par
alb12
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:05

A vos ordres !

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:07

Bah, au boulot !

Posté par
matheuxmatou
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:10

comment on dit déjà ??? ah oui ... "bonjour"

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:10

Et on donne ses pistes ...

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:11

C'est bien evident que la borne inférieure est -1..mais j'ai voulu demontrer par absurde et je n'ai pas arrivé à trouver l'absurdité

Posté par
matheuxmatou
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:13

on recommence :
BONJOUR aussi

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:14

Oui, et cette fois on a un semblant de début piste

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:14

Bonjour matheuxmatou et alb12, heureux de vous retrouver

Posté par
matheuxmatou
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:16

bonsoir à vous ...

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:18

Bonjour tout le monde.

Pourriez vous m'aider à résoudre la question suivante:

Déterminer la borne inférieure de A ={cos(n)/n}

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:20

Bonjour Amine36.

Tu as proposé de la faire par l'absurde, ça me paraît pas mal. Si on poursuit ce raisonnement, comment faut-il continuer ? Quelle question faut-il se poser ?

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:22

Il faut se demander s'il existe un minorant de cet ensemble qui est supérieur à -1.

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:25

Oui, et strictement supérieur à -1. Donc on commence par dire que c'est le cas. Ensuite ? Quelle question ?

Posté par
matheuxmatou
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:26

(bonsoir Amine ... je laisse jsvbd continuer, il est bien parti !)

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:30

On se demande s'il existe un n qui vérifie cos(n)<m
m c'est la borne inférieure

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:32

matheuxmatou merci

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:37

Eh bin voilà tu as tout compris; Bon en fait, c'est pas vraiment un raisonnement par l'absurde.

On montre en fait qu'il existe, à \varepsilon près, un entier n tel que -1 < \cos(n)<-1+\varepsilon

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:43

comment ça?

Posté par
luzak
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:44

bonsoir Amine36 !
On a donné la question, comme ça ?
Sans des recherches préalables ?

Parce que si tu ignores tout des groupes additifs de réels, la solution est encore loin !

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:53

J'ai déjà demontré avant que les sous-groupes additifs de sont discrets ou denses

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:54

Ah bin, pourquoi ne le dis-tu pas plus tôt ???

Posté par
carpediem
re : Nombres réels 13-10-18 à 18:58

ou ?

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 19:12

Quel dilemme cornélien ...

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 19:16

je n'ai pas trouvé de relation entre les sous-groupes

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 19:18

\Z+2\pi\Z est un sous gropupe additif de \R donc ou bien discret càd qu'il est de la forme \alpha\Z ou bien dense dans \R, il est facile de montrer qu'il n'est pas discret. donc il est dense dans \R.

Donc si x\in ]-1;1[ alors x s'écrit \sin(y), on considère deux suites a_n et b_n dans \Z telles que y soit la limite de a_n+2\pi b_n alors x est la limite de la suite \sin(a_n), ce qui prouve la proposition.

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 13-10-18 à 19:23

luzak @ 13-10-2018 à 18:44

Parce que si tu ignores tout des groupes additifs de réels, la solution est encore loin !

J'aurai alors fait faire une approximation de -\pi/2 par des rationnels ...

Posté par
Amine36
re : Nombres réels 13-10-18 à 19:30

jsvdb Merci beaucoup vous etes un genie

Posté par
luzak
re : Nombres réels 13-10-18 à 23:52

jsvdb @ 13-10-2018 à 19:23

luzak @ 13-10-2018 à 18:44

Parce que si tu ignores tout des groupes additifs de réels, la solution est encore loin !

J'aurai alors fait faire une approximation de -\pi/2 par des rationnels ...

Bonsoir !
Je ne vois pas comment tu t'en sortirais : avoir \cos(r\theta),\;r\in\Q entre -1,\;-1+\alpha ne te donne pas des termes de la suite n\mapsto \cos(n\theta) dans le sus-dit  intervalle.

Et même avec les sous-groupes il y a encore un os : on a la densité des termes où n\in\Z, pour ceux où n\in\N il y a plus de travail.
Par exemple voir Groupes additifs de réels.

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 14-10-18 à 00:05

Effectivement, l'approche par des rationnels ne donne rien.

Posté par Profil Ramanujanre : Nombres réels 14-10-18 à 00:08

alb12 @ 13-10-2018 à 18:05

A vos ordres !


Je suis

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 14-10-18 à 00:18

Et pour l'autre, oui, il faut montrer que tout y (disons dans [0;2\pi[) peut-être approché par une suite a_n + 2\pi b_n où les a_n sont éléments de \N.

Et là tu le montres ici :

Citation :
Soit a,b des réels de rapport irrationnel. Alors \N a+\Z b est dense dans \mathbb R.

Il suffit de prendre a = 1 et b = 2\pi

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 14-10-18 à 00:21

Et dans mon post 13-10-18 à 19:18, j'ai travaillé avec sin, c'est évidemment avec cos qu'on travaille.

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 14-10-18 à 05:16

On peut s'affranchir de la considération de la densité de \N + 2\pi \Z dans \R :

Pour la fonction cos, si x \in [-1;1] est tel que x = \cos(y), si a_n + 2\pi b_n \rightarrow y avec (a_n;b_n) \in \Z^2, considérer la suite (|a_n|)_n convient pour répondre au problème de la densité de \cos(\N) dans [-1;1]

En effet, \cos(a_n + 2\pi b_n) = \cos(a_n) = \cos(|a_n|) \rightarrow \cos(y)

En revanche, bien entendu, on n'aura pas forcément |a_n|+ 2 \pi b_n \rightarrow y

Pour la fonction sin, si x = \sin(y), avec a_n + 2\pi b_n \rightarrow y et (a_n;b_n) \in \Z^2, la suite \sin(|a_n|) est susceptible d'avoir les deux valeurs d'adhérence \sin(y) et -\sin(y). Il suffit d'extraire une sous-suite de (|a_n|) telle que \sin(|a_{\varphi(n))}|) tende vers \sin(y) pour arriver au résultat de densité de \sin(\N) dans [-1;1]

Mais dans tous les cas il y a toujours "un peu plus de travail", on est bien d'accord.

Posté par
luzak
re : Nombres réels 14-10-18 à 08:25

Bonjour jsvdb !
Le monde appartient à ceux qui se lèvent tôt !
(faux puisque ceux qui se couchent tard ont une nuit d'avance !)

D'accord pour sinus et cosinus, en utilisant des questions de parité.
Mais l'utilisation de la densité de \N a+\Z b devient indispensable dans d'autres cas et qui peut le plus...

Posté par
jsvdb
re : Nombres réels 14-10-18 à 09:58

Je suis d'accord que toutes les fonctions ne sont pas aussi gentilles que ces deux là.
Quant à mes horaires nocturnes, en ce moment, entre les enfants qui vomissent et les idées qui tournent dans le ciboulot, il n'y a plus vraiment de place pour des nuits sereines 😥

Posté par
luzak
re : Nombres réels 14-10-18 à 15:51

Un détail qui ne m'avait pas troublé en première lecture :
pourquoi la suite n\mapsto\sin(|a_n|) ne serait-elle pas convergente vers le \pm\sin y qui ne convient pas ?
Comment être certain que la suite aura DEUX valeurs d'adhérence ?



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