Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

récurrence de dérivée avec exponentielle

Posté par
maximetri
02-11-23 à 14:55

Bonjour, voici l'énoncé

f est la fonction définit sur R par f(x) = (1-2x)e^{2x}
On définit les dérivées successives de f par :  f^{1} = f'
et pour tout entier naturel n≥ 1, f^{n+1} =(f^{n} )'
1) Montrer par récurrence que pour tout réel x et tout entier naturel n non nul : f^{n} (x) = 2^{n} (1-n-2x) e^{2x}

J'ai donc fait l'initialisation a n=1 et je trouve -4xe^{2x} et quand on factorise cela donne la formule
C'est pour l'hérédité que je bloque
Je suis parti de Pn :  f^{n} (x) = 2^{n} (1-n-2x) e^{2x}
Pour essayer d'arrivé a Pn+1 : f^{n+1} (x) = 2^{n+1} (1-(n+1)-2x) e^{2x}
J'ai donc dérivée Pn donc : (f^{n} (x) )'= (2^{n} (1-n-2x) e^{2x} )'
Seulement voila, je ne comprends pas comment dérivée,
j'ai essayer de faire (u*v)' en développant le 2^{n} avec la parenthèse
u = 2^{n}-n2^{n}-x2^{n+1}
u' = -2^{n+1}
v = e^{2x}
v' = 2e^{2x}
et donc u'*v+u*v' mais le résultat ne semble pas cohérent
-2^{n}e^{2x}+e^{2x}+2^{n+1}-n*2^{n+1} - 2x*2^{n+2} +2^{n}*e^{2x}-n*e^{2x}*2^{n}*e^{2x}-x*e^{2x}*2^{n+1}*e^{2x}
c'est très lons et tres loins de la réponse attendu
Comment dérivée 2^{n} (1-n-2x) e^{2x}  ? A l'aide de quelle méthode ?
Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
carpediem
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 15:14

salut

la dérivée n-ième d'une fonction s'écrit avec un exposant entre parenthèses : f^{(n)}

c'est difficilement lisible sans "vrai" exposant

enfin connaissant les propriétés de l'exponentielle il est évident que je factorise par e^{2x} pour y voir plus clair

Posté par
maximetri
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 15:43

merci pour ta reponse, j'ai recopier avec les exposant bien mit et j'ai ajouté la factorisation par e2x a la fin

f est la fonction définit sur R par f(x) = (1-2x)e2x
On définit les dérivées successives de f par :  f1= f'
et pour tout entier naturel n≥ 1, f{n+1} =(f{n} )'
1) Montrer par récurrence que pour tout réel x et tout entier naturel n non nul : f{n} (x) = 2{n} (1-n-2x) e2x

J'ai donc fait l'initialisation a n=1 et je trouve -4xe2x et quand on factorise cela donne la formule
C'est pour l'hérédité que je bloque
Je suis parti de Pn :  f{n} (x) = 2{n} (1-n-2x) e2x
Pour essayer d'arrivé a Pn+1 : f{n+1} (x) = 2{n+1} (1-(n+1)-2x) e2x
J'ai donc dérivée Pn donc : (f{n} (x) )'= (2{n} (1-n-2x) e2x )'
Seulement voila, je ne comprends pas comment dérivée,
j'ai essayer de faire (u*v)' en développant le 2{n} avec la parenthèse
u = 2{n}-n2{n}-x2{n+1}
u' = -2{n+1}
v = e2x
v' = 2e2x
et donc u'*v+u*v' mais le résultat ne semble pas cohérent
-2{n}e2x+e2x+2{n+1}-n*2{n+1} - 2x*2{n+2} +2{n}*e2x-n*e2x*2{n}*e2x-x*e2x*2{n+1}*e2x
si je le factorise cela donne
e2x(2(n)-n*2(n)-x*2(n+1)-2(n+1) )+ 2(2(n)-n*2(n)-x*2(n+1))
c'est très long et tres loins de la réponse attendu
Comment dérivée 2{n} (1-n-2x) e2x  ? A l'aide de quelle méthode ?
Merci d'avance pour votre aide !
Je reste toute de meme trés loins du resultat ou est l'erreur ?je ne comprends pas

Posté par
carpediem
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 16:06

tu mélanges des puissances et des parenthèses

hypothèse : f^{(n)}(x) = 2^n (1 -n - 2x)e^{2x}

il faut donc calculer la dérivée f^{(n + 1)} (x) = [f^{(n)}]'(x)

a/ que peut-on dire du facteur 2^n ? conclusion ? (réviser les formules de dérivation de première)

b/ le produit restant est bien de la forme u * v qu'on dérive

à toi

Posté par
maximetri
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 17:32

Comme 2(n) n'a pas de x c'est une constante
donc (k*g)' = k * g' donc on dérive "juste" (1-n-2x)e2x
avec u = 1-n-2x
u' = -2
v = e2x
v'=2e2x
donc (f(n)(x))'=(2(n)(1-n-2x)e2x)'
f(n+1)(x)=2(n)(u*v)'
f(n+1)(x)=2(n)(u'*v+u*v')
f(n+1)(x)=2(n)((-2)*(e2x)+(1-n-2x)(2e2x
f(n+1)(x)=2(n)(e2x(2-2+1-n-2x)
f(n+1)(x)=2(n)(1-n-2x)e2x

je ne comprends pas, je retombe sur la meme chose qu'au debut pourquoi ?

Posté par
carpediem
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 18:01

maximetri @ 02-11-2023 à 17:32

Comme 2(n) n'a pas de x c'est une constante
donc (k*g)' = k * g' donc on dérive "juste" (1-n-2x)e2x   très bien

avec u(x) = 1-n-2x  donc  u'(x) = -2

et v(x) = e2x  donc  v'(x) = 2e2x

donc (f(n)(x))'=(2(n)(1-n-2x)e2x)'
f(n+1)(x)=2(n)(u*v)'
f(n+1)(x)=2(n)(u'*v+u*v')   ces quatre premières lignes ne sont pas nécessaires (au brouillon si tu veux)
et pas de parenthèses dans la puissance de 2 : c'est un exposant, pas une dérivée

f(n+1)(x)=2(n)((-2)*(e2x)+(1-n-2x)(2e2x
f(n+1)(x)=2(n)(e2x(2-2+1-n-2x)
f(n+1)(x)=2(n)(1-n-2x)e2x
je reprends ici et j'utilise des [] quand il y a beaucoup de parenthèses
de plus des espaces permet de mieux lire : il faut aérer :

f^{(n + 1)} (x) = [f^{(n)}]'(x) = 2^n \left[ -2e^{2x} + (1 - n - 2x) \times 2e^{2x} \right] = 2^n e^{2x} [...]

je te laisse remplir proprement ce qu'il reste dans les crochets [ ...]

Posté par
maximetri
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 18:29

si je devellope avant
f(n+1) (x) =   2n   [-2e2x+   (2-2n-4x)e2x]
f(n+1) (x) =   2n   e2x   [-2+2-2n-4x]
f(n+1) (x) =   2n   e2x   [0-2n-4x]
c'est etrange, pourtant j'ai essayer de suivre ce que vous avez dit

Posté par
carpediem
re : récurrence de dérivée avec exponentielle 02-11-23 à 19:22

donne moi simplement ce qu'il y a dans le dernier crochet sans aucune transformation et sans oublier que tu connais le résultat à obtenir :

1/ que voit-on immédiatement ?
2/ donc on effectue cette première action
3/ il reste alors ... qu'on réduit
4/ oh miracle !!!

PS : 1/ se voit immédiatement dans ta dernière ligne



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 1675 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 !