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Niveau Maths sup
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petite aide

Posté par moustik (invité) 19-10-05 à 20:29

Bonjour, pouvez vous m'aider à résoudre cet exo je bloque à partir de la question 3)a)'''
f définie de R dans R par f(x)=x^3+5x-1
1) Etudier la fonction et montrer que l'equation f(x)=0 admet une unique solution alpha dans R avec 0<alpha<1/2
2)M0 désigne le point d'abscisse 1 de la courbe de f, la tangente à C au point M0 coupe l'axe des abscisses à l'abscisse x1. On construit par récurrence une suite Mn de point de C. xn désigne l'abscisse du point Mn
montrer que xn+1=(2xn^3+1)/(3xn²+5)
3) Etude de la suite (xn)
a) Posons g(x)=2x^3-3alphax²+1-5alpha
a')variation de g
a'')exprimer (xn+1 -alpha) à l'aide de g et xn
a''')Etablir que xn>alpha
Cette dernière question me bloque je n'arrive pas à la faire et ensuite pour la question 4) je suis bloqué au 3 questions pouvez vous m'aider?
4)a)Montrer que xn+1-alpha=(2xn+alpha)/(3xn²+5) (xn-alpha)²
b) En déduire que |xn+1 - alpha|=(3/5)|xn-alpha|² puis qye |xn-alpha|=(3/5)^(2^n+-1)
c) déterminer n à partir duquel on est sür que xn réalise une valeur approchée de alpha à 10^-3 près, 10^-6 et 10^-9 près. Ecrire les valeurs xn affichées par la calculette
encore merci

Posté par Guillaume (invité)re : petite aide 19-10-05 à 21:06

par recurrence!
- tu verifie pour x1
- soit n>=1, tu suppose que xn>alpha et tu regardes si cela entraine xn+1>alpha
A mon avis il suffit d'utilsier a'')
tu as xn+1-alpha en fonction de g et xn
comme xn>alpha (hypothese) tu va en deduire via les variations de g que
xn+1-alpha est positif donc que xn+1>alpha ce qui finit la demonstration.

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 16:37

merci beaucoup de m'avoir aidé, mais je reste bloqué sur la question 4) comment résoudre a),b)c)

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 17:21

J'ai essayé d'appliquer ta méthode pour a''') mais je bloque moi je commencerai au rang 0 et pas 1 et de plus je ne vois pas comment me servir de l'hypothèse de récurrence si je me sers du signe de g
après pour la question qui suit b) je suis bloqué pour conclure sur la convergence et la limite. Ensuite pour la 4 je suis perdu , pouvez vous m'aider?

Posté par
piepalm
re : petite aide 20-10-05 à 18:13

xn+1-alpha=(2xn^3+1)/(3xn²+5)-alpha=((2xn^3+1)-alpha(3xn²+5))/(3xn²+5)
=((2xn+alpha)(xn^2-2alpha*xn+alpha^2)-alpha^3-5alpha+1)/(3xn²+5)=(2xn+alpha)(xn-alpha)²/(3xn²+5)
puisque alpha<xn, 2xn+alpha<3xn; entre 0 et 1 la fonction 3x/(3x²+5) dont la dérivée est (5-3x²)/(3x²+5)² est maximale pour x²=5/3 et vaut 3rac(5/3)/10<3/5
donc (xn+1 - alpha)<(3/5)(xn-alpha)² <(3/5)^3(xn-1-alpha)^4<...
et comme x0-alpha=1-alpha<1
xn-alpha<(3/5)^(2^n-1)

Posté par
piepalm
re : petite aide 20-10-05 à 18:18

Pour la 3ème question
xn+1-alpha=(2xn^3+1)/(3xn²+5)-alpha=((2xn^3+1)-alpha(3xn²+5))/(3xn²+5)
=g(xn)/(3xn²+5)
si xn>alpha, g(xn)>0 (voir les variations de g) et xn+1>alpha

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 18:37

pourquoi g(xn)>0 car dans mon tableau j'ai g(0)=1-5alpha et g(alpha/2)=-alpha^3/2-5alpha+1 et de 0 à alpha/2 g décroit et g croit de alpha/2 à +oo. A moins que je me trompe, je ne comprends pas

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 18:40

cette réponse correspond à la limite ?
xn+1-alpha=(2xn^3+1)/(3xn²+5)-alpha=((2xn^3+1)-alpha(3xn²+5))/(3xn²+5)
=((2xn+alpha)(xn^2-2alpha*xn+alpha^2)-alpha^3-5alpha+1)/(3xn²+5)=(2xn+alpha)(xn-alpha)²/(3xn²+5)
puisque alpha<xn, 2xn+alpha<3xn; entre 0 et 1 la fonction 3x/(3x²+5) dont la dérivée est (5-3x²)/(3x²+5)² est maximale pour x²=5/3 et vaut 3rac(5/3)/10<3/5
donc (xn+1 - alpha)<(3/5)(xn-alpha)² <(3/5)^3(xn-1-alpha)^4<...
et comme x0-alpha=1-alpha<1
xn-alpha<(3/5)^(2^n-1)

si j'ai bien compris on a xn qui converge vers alpha?

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 18:40

par contre je bloque toujours pour la question 4 c'est super chaud

Posté par
piepalm
re : petite aide 20-10-05 à 18:58

Mon message de18h13, c'est la réponse à la question 4!

Pour les variations de g, g'(x)=6x^2-6alpha*x=6x(x-alpha) donc g' est négatif pour x entre 0 et alpha et positif pour x>alpha
Comme g(alpha)=0 pour x>alpha , g(x)>0

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 19:06

ok mais pour la 4 ce que je dois montrer c'est pas strictement inférieur mais égal et comment faire pour la question 3b)?

Posté par
piepalm
re : petite aide 20-10-05 à 19:28

Il doit y avoir une erreur dans ton énoncé, car il n'y a pas égalité, mais majoration. En fait, la dérivée de 3x/(3x²+5) est égale à 3(5-3x²)/(3x²+5)² et reste positive pour x<1 On a donc en fait 3x/(3x²+5)<3/8

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 19:51

ok mais j'ai pas du tout compris cette partie là : puisque alpha<xn, 2xn+alpha<3xn; entre 0 et 1 la fonction 3x/(3x²+5) dont la dérivée est (5-3x²)/(3x²+5)² est maximale pour x²=5/3 et vaut 3rac(5/3)/10<3/5
donc (xn+1 - alpha)<(3/5)(xn-alpha)² <(3/5)^3(xn-1-alpha)^4<...
et comme x0-alpha=1-alpha<1
xn-alpha<(3/5)^(2^n-1)

je comprends pas pourquoi tu introduis cette fonction et tout le reste pourrais tu m'expliquer

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 20:16

je demeure bloqué pour la question 4)b) je pense que je dois me servir de la question précédente mais je bloque

Posté par moustik (invité)re : petite aide 20-10-05 à 20:22

de plus je bloque toujours sur 3b comment dois je trouver la limite en 3b?

Posté par
piepalm
re : petite aide 20-10-05 à 23:11

Il n'y a pas de question 3b) dans l'énoncé...
Par ailleurs (xn+1-alpha)/(xn-alpha)²=(2xn+alpha)/(3xn²+5)<3xn/(3xn²+5)



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