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petit probleme de dérivabilité

Posté par
severinette
25-03-08 à 23:14

Bonsoir , j'ai la fonction suivante :

x sin(1/V|x|) et je souhaite savoir si elle est dérivable à droite et à gauche , et comme correction j'ai :

pour tout x appartient à R^* |f(x)| < |x|

en revanche l'égalité f(x)/x = sin(1/V|x|) entraine que la fonction n'est ni dérivable à droite ni à gauche .

Quelqu'un peut il m'expliquer les rapports entre dérivabilité et ces 2 égalités car je ne comprends rien ...

Merci de votre aide .

Posté par
dhalte
re : petit probleme de dérivabilité 25-03-08 à 23:38

Bonsoir.
Même si ta fonction admet une limite finie quand x tend vers 0, elle n'est pas définie en x=0. Donc on ne peut même pas parler de dérivabilité.
On peut toujours envisager sa prolongation analytique en 0.
Alors le nombre dérivé en zéro est la limite, si elle existe de \frac{f(x)-f(0)}{x-0}=\frac{f(x)}{x}=\sin(\frac1{\sqr{x}})
C'est en cela que tu peux voir que cette limite n'existe pas.

Posté par
dhalte
re : petit probleme de dérivabilité 25-03-08 à 23:46

L'aspect de la courbe au voisinage de zéro, suivi de l'aspect de \frac{f(x)}{x}

petit probleme de dérivabilité

petit probleme de dérivabilité

Posté par
dhalte
re : petit probleme de dérivabilité 25-03-08 à 23:50

Dernière remarque : il existe une infinité de valeurs de x pour lesquelles |f(x)|=|x|
Ce sont celles pour lesquelles 3$ x=\frac1{(\frac{\pi}2+k\pi)^2},\;k\in\mathbb{Z}

Posté par
severinette
re : petit probleme de dérivabilité 26-03-08 à 00:26

merci dhalte pour toutes ces précisions .

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
Re : petit problème de dérivabilité. 26-03-08 à 00:28

Bonjour ;

La fonction 3$\fbox{f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}\\x\mapsto x sin(\frac{1}{\sqrt{|x|}})\;si\;x\neq0\\f(0)=0} (qui est impaire au passage) est clairement continue (et dérivable) sur \mathbb{R}^*.

De plus l'inégalité \fbox{\forall x\neq0\;,\;|f(x)|\le|x|} montre que \fbox{\lim_{x\to0}f(x)=0=f(0)} donc f est continue en 0 et par suite sur \mathbb{R} tout entier.

Mais le taux d'accroissement de f en 0 , \fbox{T(x)={\frac{f(x)-f(0)}{x}= sin(\frac{1}{\sqrt{|x|}})} n'admet pas de limite finie en 0 vu que ,
les deux suites \fbox{x_n=\frac{1}{\left(\frac{\pi}{2}+2n\pi\right)^2}} et \fbox{y_n=\frac{1}{\left(\frac{\pi}{4}+2n\pi\right)^2}} tendent toutes deux vers 0 alors que les deux suites T(x_n) et T(y_n) ont des limites distinctes.

f n'est donc pas dérivable en 0(sauf erreur bien entendu)



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