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Point invariant.

Posté par
Nijiro
25-10-20 à 10:27

Bonjour,

Soit f une fonction continue et positive sur + telle que:
\lim_{x\rightarrow +\infty } \frac{f(x)}{x}<l
Montrer que l'équation f(x)=x admet au moint une solution dans +.

J'ai considéré la fonction g: xf(x)-x. Elle est continue sur +. Il faut que je montre qu'elle change de signe dans +. Je connais le signe de f sur celui-ci...
J'ai essayé de calculer la limite de g en 0, et ça donne f(0)0 car f est positive sur +.
Ensuite la limite de f à +...Je ne suis pas certaine mais on a: f admet une limite finie à + qui est 'l'. Alors la limite de xf(x)-x est égale à -. Par suite g change de signe dans +. Mais je sens que cela est incorrect. Je n'ai pas utilisé la donnée qu'on a...

Merci d'avance.

Posté par
LeHibou
re : Point invariant. 25-10-20 à 10:53

Bonjour,

Présenté comme ça l'énoncé me semble faux.
Un contre-exemple :
Prends f(x) = 2x+1
Sur + tu as 2x+1 > x
Donc l'équation f(x) = x n'a pas de solution sur +
Et pourtant, lim x-> (2x+1)/x = 2 < 3

Posté par
carpediem
re : Point invariant. 25-10-20 à 11:00

salut

on ne sait rien sur l (que je note k pour être plus lisible) ?

g(0) = f(0) 0 (il n'y a pas besoin de calculer une limite : f est définie en 0 donc g aussi

Posté par
Nijiro
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:06

Salut,
Est ce qu'il y a une erreur dans l'énoncé de l'exercice?

Posté par
Nijiro
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:07

carpediem @ 25-10-2020 à 11:00


g(0) = f(0) 0 (il n'y a pas besoin de calculer une limite : f est définie en 0 donc g aussi

Effectivement. Pour la limite à +, est-elle correcte?

Posté par
Nijiro
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:10

LeHibou @ 25-10-2020 à 10:53

Bonjour,
Prends f(x) = 2x+1

Mais on ne sait pas l'expression de f. Pour une certaine fonction cela est peut-être vrai.

Posté par
carpediem
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:48

un théorème qui est vrai au gré du vent n'est pas un théorème ... ou aors les hypothèses sont mal posées ...

LeHibou te montre que dans le cadre où tu donnes ton théorème est faux !!!

donc soit il manque des hypothèses soit quelle que soit les hypothèses il est faux ...

pour mapart avec 0 < k < 1 alors :

g(x) = f(x) - x donc g(x)/x = f(x)/x - 1 --> k - 1 < 0 si k < 1

or g(0) = f(0) - 0 = f(0) >0

cette fois je peux appliquer le TVI ...

Posté par
Nijiro
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:54

Ah d'accord. J'ai compris ^^. Merci beaucoup carpediem et LeHibou!

Posté par
carpediem
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:55

de rien

Posté par
carpediem
re : Point invariant. 25-10-20 à 12:58

une remarque : la condition k < 1 est suffisante mais pas nécessaire ...

pour reprendre l'exemple de LeHibou avec f(x) = 2x alors k = 2 > 1 et f(0) = 0 donc 0 est point fixe ...



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