Inscription / Connexion Nouveau Sujet

1 2 +


Niveau terminale
Partager :

récurrence

Posté par
Chat56
14-03-25 à 20:14


Bonjour à tous et merci à ceux qui m'aideront, je bloque sur une récurrence, pouvez-vous m'aider. Voici mon sujet:

Soit f la fonction définie sur R par f(x)=(1-2x)e2x
On note  f(1)(x)=f'  f(2)(x)=f'' ,f(3),...,f(n)(x)] les dérivées successives de f.

1) Déterminer f(1)(x), f(2)(x) et f(3)(x)
J'ai trouvé: f(1)(x)= -4xe2x, f(2)(x)  = -12xe2x et f(3)(x) = -36xe2x
2)Démontrer par récurrence que pour tout entier n1 : f(n)(x)=2n(1-n-2x)e2x.
J'ai fait:
Initialisation: f(1)(x) =21(1-1-2x)e2x=-4xe2x  donc l'initialisation est vraie

Hérédité: On suppose f(k)(x)=2k(1-k-2x)e2x est vraie pour un certain k 1 (HR)

Mais je ne vois pas comment faire ensuite suis-je bien partie ou pas du tout?
Pouvez-vous m'aidez s'il vous plait merci beaucoup par avance

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 14-03-25 à 20:37

Bonjour,
tu vois bien que d'après ce qu'on demande de démontrer question 2, tes résultats pour la question 1 sont faux
par exemple tu aurais dû trouver
f(2)(x) = 22(1-2-2x) e2x=4(-1-2x)e2x

donc montre le détail de tes calculs de la question 1 qu'on puisse te montrer où tu fais erreur

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:13

mathafou merci pour ton aide.
Alors j'ai fais:
f(x)=(1-2x)e2x
f'(x)= u'v+uv' avec u=(1-2x)e2x , u'= -2, v=e2x , et v'=2e2x
donc f'(x)= -2*e2x + (1-2x)e2x *2e2x
                     = -2e2x+2e2x-2x*2e2x
                      = -2x*2e2x
                      =-4e2x
mais je crois avoir trouvé mon erreur, j'ai oublié omis la présence  la présence de e2x  , n'est pas?
je vais donc refaire mes calculs
encore merci pour votre aide

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 14-03-25 à 21:30

f' alias f(1) est ok c'est f'' alias f(2) qui est faux (et donc les suivants)
tu dois aussi le faire comme un produit :
f(1)(x) = -4xe2x = u.v avec u = -4x et v = e2x
f(2)(x) = u'v + uv' =...

et de même pour la question 2 :
tu dois dériver f(k)(x)=2k(1-k-2x)e2x = u.v avec u = k(1-k-2x) et v = e2x

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:30

mathafou je me suis trompé dans mon message précédent. J'ai donc :
f(x)=(1-2x)e2x
f'(x)= u'v+uv' avec u=(1-2x) , u'= -2, v=e2x , et v'=2e2x
donc f'(x)= -2*e2x + (1-2x) *2e2x
                     = -2e2x+2e2x-2x*2e2x
                      = -2x*2e2x
                      =-4e2x

mais je retrouve le même résultat, je ne comprend pas ma faute pouvez-vous m'éclairer encore merci beaucoup pour votre aide

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:32

mathafou ho d'accord je vais essayer et je vous montre ce que je trouve

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 14-03-25 à 21:33

PS : f' était OK, parce que là tu as oublié de recopier x dans -4xe2x

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:48

mathafou je crois vraiment cette fois ci avoir compris mon erreur, j'avais "simplifier" -8e2x-4e2x en -12e2xx ce qui n'est pas possible . On obtient donc f''(x)=-8e2x-4e2x ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:52

mathafou J'ai encore oublié de marqué le x dans le résultat désolée
donc f''(x) = -8xe2x-4e2x

Posté par
Chat56
re : récurrence 14-03-25 à 21:56

mathafou et f'''(x)= -16x-8e2x ?
encore merci pour votre aide.

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 14-03-25 à 23:02

f'' OK
erreur dans f''' alias f(3)
sans doute encore du même genre :
si tu pars de la forme développée de f''(x) = -8xe2x-4e2x, la dérivée de -8xe2x n'est pas -16x
là encore et toujours la dérivée d'un produit

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 08:54

mathafou alors j'ai trouvé:

f'''(x)=-16xe2x-16e2x
car (-8xe2x)'= (-8x*2e2x)+ (-8)e2x
                                               = -16xe2x-8e2x
et (4e2x)'=0*e2x+2e2x*4=8e2x
d'où f'''(x)=-16xe2x-8e2x-8e2x=-16xe2x-16e2x

N'est ce pas?

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 15-03-25 à 11:09

oui.
histoire d'anticiper la question 2 on peut mener le calcul autrement sous la forme factorisée :

f''(x)=-8xe2x-4e2x s'écrit f'(x) = -4(2x+1)e2x = -4u.v avec u = 2x+1 et v = e2x
et on refactorise le résultat en f'''(x) = -8(2x+2)e2x
(mais écrire ainsi au lieu de la formulation du 2 est un risque d'oublier le signe moins)

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 13:02

mathafou je ne comprends toujours pas comment faire la récurrence désoléee.

J'ai fais:
Initialisation: n1
f(1)(x)=-4xe2x d'après la question 1
et 21(1-1-2x)e2x = 2*(-2x)e2x = -4xe2x
On retrouve le même résultat donc l'initialisation est vérifiée pour tout n1 (H.R)

Hérédité: On suppose f(k)(x)=2(k)(1-k-2x)e2x est vraie pour un certain k1

Montrons f(k+1)(x)=2(k+1)(1-(k+1)-2x)e2x est vraie.
On pose : f(k)(x)=2(k)(1-k-2x)e2x d'après HR

mais après je ne sais pas comment faire, faut-il utiliser la formule précédente? mais comment comme il n'y a pas de n dans cette formule?
Merci beaucoup pour votre aide et désolée de ne pas comprendre

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 15:02

rebonjour Leile, est ce que vous seriez disponible pour m'aider sur ma récurrence car je suis vraiment bloquée et sans cette question je ne pense pas pouvoir aux questions qui suivent :

Pour tout entier n1, la courbe représentative de f(n) admet une tangente horizontale en un point Mn.
a) Calculer les coordonnées xn et yn de Mn en fonction de n. (je ne comprends pas non plus comment faire désolée je suis vraiment nulle...)

b) Démontrer que la suit xn est une suite arithmétique et déterminer sa limite.
c) Démontrer que la suite yn est une suite géométrique et déterminer sa limite

Je suis consciente que vous avez une vie , ce n'est pas grave si vous ne pouvez pas et encore merci pour l'aide que vous m'apportez régulièrement

Posté par
mathafou Moderateur
re : récurrence 15-03-25 à 15:16

pour la 2) bein dériver !! qu'il y ait un "k" qui est une constante ne change rien au procédé de dérivation

f(k)(x)=2k(1-k-2x)e2x est de la forme d'unproduit cte.u.v
avec u = 1-k-2x (rappel k est une constante, sa dérivée est nulle)
et v = e2x
et à la fin de la dérivation on factorise ce qui va bien avec ce qu'on cherche à obtenir

PS. je ne vais plus être dispo cette A.M.
Leile pourra sans doute t'aider au besoin

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 15:29

d'accord, merci pour ton aide b]mathafou[/b], bonne après midi

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 15:36

rebonjour,
je suis là pour quelques temps  

mathafou t'a conseillé de dériver fk : vas y !

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 16:01

quand tu auras fini cette question, je t'aiderai pour les suivantes.

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 16:11

Leile

alors j'ai fais:

f(k)(x)= -2*e2x+ (1-k-2x)*2e2x = -2e2x+2e2x-k2e2x-4xe2x=-k2e2x-4xe2x= -2(-k+2x)e2x= 2(-1-k+2x)e2x

Est-ce bon?
et merci pour l'aide

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 16:44

je ne comprends pas ce que tu as voulu faire  ...   désolée.
on sait que  fk(x)=2(k)(1-k-2x)e2x .

on est dans la question 2)  n'est ce pas ?
tu as fait l'initialisation.

ensuite pour l'hérédité, tu as posé  fk(x)=2(k)(1-k-2x)e2x

et tu dois montrer que fk+1= 2k+1(1-(k+1)-2x)e2x
une remarque :  (1 - (k+1)-2x = -k-2x    

fk+1  est la dérivée de fk
donc pour exprimer fk+1, on dérive fk

fk(x)=2(k)(1-k-2x)e2x
laisse la  sous cette forme pour la dériver.
elle est sous la forme   C* u*v
avec  C = 2k
u = 1-k-2x
v=e2x

la dérivée  =  C (u'v+uv')
à toi !

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 16:55

un coup de pouce :
u= 1-k-2x                 u'=-2
v=e2x   v'=2e2x

fk+1 =  2k [ -2 e2x + 2 e2x(1-k-2x)  ],
à l'intérieur des crochets  tu peux factoriser par 2* e2x

vas y !

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 17:36

Leile désolée pour le temps d'attente...
Alors on a f(k)(x)'= 2k (-2*(e2x+(1-k-2x)*2e2x

= 2k(-2e2x+2e2x(1-k-2x)
=2k(2e2x(-1+1-k-2x))
=2k(2e2x(-k-2x))
=2k*21(-k-2x)e2x
=2k+1(-k-2x)e2x

Doit y avoir une faute dans mon calcul....

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 17:45

pas d'erreur ! c'est très bien !!

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 17:52

ne sois pas désolée, je ne suis pas très réactive non plus.

tu obtiens fk+1= 2k+1(-k-2x)e2x
et c'est bien ce que tu voulais obtenir.
OK ?


question suivante :
la tangente à la courbe Ck est horizontale : quelle égalité peux tu écrire avec la dérivée de fk  ??

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 17:54

Leile ha (1-(k+1)-2x)= 1-k-1-2x= -k-2x ?

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 17:59

oui, c'est ce que je t'ai fat remarquer  à  16:44  
une remarque :  (1 - (k+1)-2x) = -k-2x      

on passe à la question suivante ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:00

Leile

donc en gros f(k+1)  c'est égale à la dérivée de f(k) est comme on trouve le même résultat  que celui cherché l'hérédité est démontrée et donc pour tout entier n1  fn(x)= 2n(1-n-2x)e2x ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:01

Leile oui merci beaucoup pour votre aide vraiment

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 18:04

Chat56, pourquoi dis tu "en gros" ? tu as déroulé la récurrence en détail, et ta réponse est complète.
Ensuite, tu finis avec un point d'interrogation : tu n'es pas sûre ??
Je suis certaine que si  

question suivante :
la tangente à la courbe Ck est horizontale : quelle égalité peux tu écrire avec la dérivée de fk  ??

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:11

Leile si la tangente est horizontale alors f'(x)=0,

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 18:18

parfait !

M est sur la courbe de  fn

la dérivée de fn, c'est  fn+1

et tu as montré que que   fn+1 = 2n+1(-n-2x)e2x
à toi de dire  quand elle s'annule en fonction de n

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:26

Leile pour que fn+1=0  il faut que -n-2x=0 soit -2x=n soit x= \frac{n}{-2}

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 18:30

oui, l'abscisse de Mn    vaut   -n/2     parfait  !
pour son ordonnée :    fn (-n/2)  =  ??

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:38

Leile

fn (-n/2)= 2n(1-n-2*(-n/2))e2*(-n/2)
= 2n(1-n+n)e-n
=2ne-n

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 18:44

je suppose que tu voulais dire   yMn  =  2n e-n

tu vois que ca n'est pas trop compliqué finalement
Mn ( -n/2  ; 2n e-n  )

pour la question suivante, tu as une idée ?
nb : je suis là jusque 19:20   je pense qu'on peut terminer, tu es d'accord ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 18:56

Leile oui merci beaucoup

pour la suite arithmétique on fait un+1 -un?

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 18:59

oui, mais ici pas de u  !  on travaille avec les Xn (abscisses de Mn)

Xn = -n/2  
Xn+1  =  ??

d'ou    Xn+1  -  Xn =  ??

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:01

Leile et pour la suite géométrique \frac{u_{n+1}}{u_{n}} ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:06

Leile Xn+1  -  Xn =  \frac{-n+1}{2}+(-\frac{n}{2})=\frac{n+1-n}{2}=\frac{1}{2}
donc Xn+1=Xn+0.5

Est ce bon?

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 19:07

finis d'abord la suite arithmétique
qu'as tu trouvé comme raison ?
et quelle est la limite quand n tend vers +oo   ??

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 19:09

messages croisés. tu fais une erreur de signe

Xn+1 =  - (n+1)/2    et non  (-n+1) / 2

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:14

Leile @ 15-03-2025 à 19:09

messages croisés. tu fais une erreur de signe

Xn+1 =  - (n+1)/2    et non  (-n+1) / 2

Donc on a \frac{-n-1+n}{2}=-1/2?

et la limite quand n tend vers +oo =-

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 19:18

oui   r= -1/2   et  la limite est   -oo   parfait.

maintenant pour Yn

Yn =  2ne-n
ecris Yn+1
  
puis

Yn+1 / Yn

pour trouver  la raison q

vas y !

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:24

Leile

Yn+1 / Yn=\frac{2^{n}*e^{-n+1}}{2^{n}*e^{-n}}=\frac{2^{n}*e^{-n}*e^{1}}{2^{n}*e^{-n}}=e^{1}
et la limite est égale à e1

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 19:26

Chat56, tu n'as pas ecrit correctement    Yn+1

la raison n'est pas egale à e

corrige, je t'attends

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:31

Chat56 @ 15-03-2025 à 19:24

Leile

Yn+1 / Yn=\frac{2^{n+1}*e^{-n+1}}{2^{n}*e^{-n}}=
et la limite est égale à e^1\frac{2^{n}*2^{1}*e^{-n}*e^{1}}{2^{n}*e^{-n}}=2*e

et donc la limite est 2e ?


malou edit

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:35

Yn+1= 2n+1e-n+1

et  donc en refaisant  le calcul j'ai obtenue 2e1

et donc j'en ai déduis que la limite était 2e quand x tend vers +oo

Posté par
Leile
re : récurrence 15-03-25 à 19:37

je ne vois pas bien ce que tu as écrit...

tu devrais obtenir    q = 2e-1 =  2/e

ta limite est fausse :  une suite géométrique de raison q comprise entre 0 et 1 a pour limite 0

d'ailleurs, si tu regardes Yn = 2ne-n = 2n/en, tu vois que la limite est 0.

as tu tout compris ?
là, je dois aller chercher mon petit fils, mais je reviendrai voir demain si tu as d'autres questions, OK ?

Posté par
Chat56
re : récurrence 15-03-25 à 19:38

D'accord encore merci  beaucoup bonne soirée

1 2 +




Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1719 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !