bonjour a tous alors c'est mon bateme dans ce site donc je fait appel a votre aide pour un problème de math qui pose pas mal de souci
il s'agit d'un problème sur les intégrale chapitre qui ne me ravi pas énormément alors je vous pose le problème
j'ai déjà pas mal réfléchi au brouillon sur les questions mais rien de convainquant
Exercice :
On considère la fonction f definie par f( x ) = F(x)= \int_x^{x^2}\frac{dt}{ln t}
1 ) justifier que si x positif et x different de 1 alors x et x² sont d'un meme coté de 1 sur la droite réelle et en deduire que le Df est egale a
] 0 1 [U] 1, + L'infinie [
2 ) justifier que f est dérivable en tout point de son domaine de définition et exprimer sa dérivée en tout point Df
3 ) on admet que la fonction Epsilon définit sur Df par ln(x) = ( x-1 ) - ( x - 1 ) ² / 2 + ( x - 1 ) ² epsilon(x) vérifie lim Epsilon lorque x tend vers 1 = 0
montrer que les fonctions f' et H = 1 / ln x - ( 1 / x - 1 ) possède des limites finies en 1 a preciser
4 ) justifier qu'il existe alpha appartenant a 0 1 ouvert tel que pour tout x appartenant a ]1 - alpha ,1 + aplha [ privé de 1
valeur absolu de H est inférieur a 3/2
5 ) en deduire que pour tout c appartenant a ]1 - alpha ,1 + aplha [ privé de 1 valeur absolu de f(x) - ln ( 1 + x ) inferieur ou egale a 3/2 Fois valeur absolu de x² - x puis trouver une limite de f en 1
6 ) on prolonge f par continuité en 1 et on note encore f la fonction ainsi obtenu montrer que cette fonction est derivable en 1 et preciser f' ( 1 )
7 ) montrer que pour tout x appartenant a 0 , 1 ouvert f(x) est comprit entre 0 et - x / ln x et en deduire que f est prolongeable par continuité a droite en 0
8 ) on note encore f la fonction ainsi prolongé en 0 préciser f(0) et montrer que f est derivable a droite en 0 quelle est la valeur de f' ( 0 )
9 ) justifier que la fonction qui a t associe t-1 / ln t initialement definie sur l'intervalle ouvert ]0,1 [ se prolonge en une fonction g continue sur 0 1
Voila c'est la première fois que je demande de l'aide sur un forum merci
Ps : je suis en PCSI
alors j'ai encore du mal avec latex apparemment
donc je réécrit l'intergrale
On considère donc f(x) = ∫ dt / ln t de x à x²
Bonjour et bienvenue sur l' Taupin
Tu es censé nous dire à quelles questions tu n'as pas su répondre (je pense que les deux premières par exemple ne t'ont pas posé problème?), et nous proposer quelque chose pour les autres, pour qu'on puisse partir de quelque chose.
Bonjour merci a vous
Oui desolé ...
la une a effectivement était faite même si la première partie de la question je ne l'ai pas très bien comprise j'ai bien trouver le Df indiqué
pour la 2 également j'ai exprimé la derivée
mais après plus rien j'ai pas réussi a commencé la question 3 puisque je ne voit pas quelle est l'expression de epsilon même si j'ai bien vu qu'il s'agissait en réalité du développement limité a l'ordre de ln en 1
et la suite vu qu'il s'agit de question complémentaire rien a nouveau
merci de votre reponse
OK,
alors pour la 1, comprends bien que l'intégrande présente un problème en t = 0 et t = 1, par conséquent il faut absolument s'assurer que l'intervalle joignant x à x² ne passe ni par t=0 ni par t=1, ce qui dépend évidemment du choix de x!
Si x > 1, x² > x > 1 donc c'est bon (on est à droite de 1)
Si 0 < x < 1 alors 0 < x² < x < 1 donc c'est bon aussi! (on est à gauche de 1 et à droite de 0)
Si x = 0 ou 1, problème; enfin si x < 0, x² > 0 donc l'intervalle [x; x²] contient 0 et donc problème.
2) Pour tout x de Df, f'(x) = 0
3) C'est donc clair pour f'; pour H, remplace ln(x) par son DL en 1, factorise 1/(x-1), réduis au même dénominateur dans le crochet, il va te rester:
effectivement j'avais mal comprit la question 1 merci pour les indications
pour la 2) nickel je trouve pareil
Pour la 3) ok merci je vais faire le calcul moi meme au brouillon voir ce que sa donne mais effectivement je n'avais pensé a factoriser ...
Merci tigweg
bon j'ai fait le calcul nickel sa roule je trouve donc 1/2 ...
par contre pour la 4 et 5 aucune piste pour l'expression de H je prend celle obtenu apres factorisation par 1 / ( x - 1 ) l'intervalle ressemble a l'expression d'un extremum local ... sa pourrais peut être partir de sa ..
Pour la 4 il suffit d'utiliser que H tend vers 1/2 lorsque x tend vers 1, donc que si x est choisi suffisamment proche de 1, alors la distance de H(x) à sa limite 1/2 peut être rendue inférieure à 1, d'où le résultat.
Je vais me coucher, bon courage pour la suite!
Bonjour,
je devais être fatigué hier soir car je t'ai dit une grosse bêtise! En appelant F une primitive de 1/ln(x), on a f(x) = F(x²) - F(x) d'où f'(x) = 2xf(x²) - f(x) = (x - 1)/ln(x), et non 0 !!!
Il était d'ailleurs totalement stupide de considérer plus de 5 secondes que cette fonction f pouvait être constante sur un intervalle!! (penser à une aire).
Bon ça ne change rien à la suite, f' admet bien une limite en 1 qui vaut 1 (reconnaître l'inverse du taux de variation de la fonction ln en 1).
Ah bon pour la 5 non c'est ce qu'il y a écrit dans l'énonce a moins que tu m'aies mal comprit
sinon pour la question 3 j'ai eu la réponse ce matin en cours on vient tout simplement de commencé les développement limité et la première proposition était que pour un Dl epsilon tendait vers 0 en xo
donc voila c'est bon
du coup je suis a la question 5 )
Rq : c'est un Dm non noté donc n'ayez pas de scrupule a m'aider c'est uniquement un entrainement
merci beaucoup tigweg pour ton aide
Oui c'est bien sa la question est montrer que f' et x -> 1 / ln x - ( 1 / x - 1 ) Possédes des limites finies en 1 a preciser
je l'ai appeler H mais bon c'est comme on veut
et du coup oué je bloque aussi a cette partie
Bon eh bien je cherchais compliqué alors que c'était simple!
Il suffit d'observer que ce qui permet de faire apparaître la fonction
sous l'intégrale qui définit
:
et c'est gagné, sauf erreur de ma part!
En fait il faut quand même faire un peu attention; il faut être sûr que soit lui-même dans
;
Comme est toujours plus loin de
que
, il faut en fait choisir
dans
, et non pas seulement
.
Par exemple, on peut choisir , puisqu'alors on aura:
ce qui s'écrit:
Alors pour la suite la 5 je pense savoir comment faire meme si je suis pas du tout sure
en revanche la 6 je trouve quelque chose de tres bizarre je me suis surement trompé ...
de l'aide Svp
Pour la 6, il suffit d'appliquer le Taf au prolongement de f entre 1 et 1+h, puis de faire tendre h vers 0 (donc c vers 1) et d'utiliser le fait que f'(c) tend vers 1 lorsque c tend vers 1 (d'après la question 3).
Sinon poste ta réponse, et je te dirai ce que j'en pense!
re salut tigweg
je recopie au propre la et je me rend compte que j'ai un souci pour m'a derivé en 2
j'obtient bien comme toi
f'(x) = 2f(x²) - f(x) mais en calculant j'obtient 2/ ln ( x² ) - 1 / ln x et non (x - 1)/ln(x)
merci
ensuite pour l'expression de H(x) tu n'aurais pa oublié de comptabilisé le 1/ x-1 ??
parce que du coup y'a plus de 1
Salut Taupin,
non, f'(x) = 2xf(x²) - f(x) car la dérivée de F(x²), c'est 2x.F'(x²) = 2x.f(x²).
Et pour H(x), non, il me semble n'avoir rien oublié.
J'avais réduit au même dénominateur dans H(x), du coup le 1 s'est multiplié par un dénominateur et le résultat s'est rassemblé avec le premier numérateur.
car pour H(x) j'obtient 1/ [ (x-1) - ( x-1 )²/ 2 + (x-1)²Epsilon(x)] - 1 / x-1
donc en factorisant par 1/ x-1 il vient
1/ x-1 [ 1 - 2/(x-1)² + 1/ ( x-1 ) espsilon(x) - 1 ]
et en passant au meme denominateur sa ne me donne pas la meme expression que toi
oula avec les g je m'embrouille la c'est pareil g ou f c'est juste un souci de notation non ?
ou bien sa change tout ?
Ta factorisation est complètement fausse, c'est plutôt [1/(x-1)].{1/[1- (x-1)/2 + (x-1).epsilon(x)] - 1}.
Euh oui sinon il ne faut pas mélanger f et g sinon ça pourrait vite dépasser le problème de notation!!
Par contre, je me rends compte que j'avais moi aussi fait une erreur dans le message où je réduis l'expression de H au même dénominateur : il faut remplacer le + du numérateur par un - .
effectivement merci
je trouve donc le bon resultat
mais j'ai un autre probléme a la question 4
tu me dit " Pour la 4 il suffit d'utiliser que H tend vers 1/2 lorsque x tend vers 1, donc que si x est choisi suffisamment proche de 1, alors la distance de H(x) à sa limite 1/2 peut être rendue inférieure à 1, d'où le résultat. "
mais en quoi si H(x) peut etre rendu inferieur a 1 et si H(x) tend vers 1/2 peut on conclure que valeur absolu de H(x) est inferieur a 3/2
C'est la distance de H à 1/2 qui peut être rendue aussi petite qu'on veut, par exemple plus petite que 1, et pas H(x) lui même!
Autrement dit pour x assez proche de 1, |H(x) - 1/2| < u avec u aussi petit que tu le souhaites, par exemple u = 1.
Tu récupères bien alors notamment H(x) < 3/2 dès que x est assez proche de 1.
pour la seconde partie de la 5 en revanche c'est évident ? car je ne voit pas comment obtenir la limite de f en 1
Je t'en prie.
Pour la 5, le membre de droite tend vers 0, donc f(x) et ln(1+x) ont même limite éventuelle en 1...
Les questions 7, 8, 9 ne posent aucune difficulté, attention cependant à ne pas te tromper dans les inégalités car x² < x lorsque 0 < x < 1.
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