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suite de polynômes

Posté par
letonio
16-10-05 à 13:45

Bonjour tout le monde,
Je sèche aussi sur cet exercice que je ne sais pas du tout comment aborder.

Soit(Pn) une suite de polynômes vérifiant Po(X)=1 et pour tout n>=0
P'_{n+1}= (2n+1)Pn(X)

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 13:47

Oups j'ai oublié de donner la suite.
Déterminer pour n>=0 le degré Pn et son terme de plus haut degré.

Posté par biondo (invité)re : suite de polynômes 16-10-05 à 14:20

Re-salut!
Re

J'ai comme l'impression que tu as attaque les polynomes cette semaine...

Degre de Pn:
Si dn est le degre de Pn, alors d'apres la relation de recurrence on a dn+1 = dn + 1
(on te donne la derivee du polynome...).
Donc facilement, deg(Pn) = n


Terme de plus haut degre
Je vais l'appeler an.
Alors d'apres la relation de recurrence, et puisque le degre de Pn est n (important, ca):
(n+1)an+1 = (2n+1)an

Je te laisse faire un belle recurrence pour trouver l'expression de an en fonction de n.

A+
biondo

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 16:55

Hum je suis décidément pas doué. C'est clair pour le reste, mais j'ai du mal à trouver la récurrence pour donner an en fonction de n.
Je comprends comment on arrive à
(n+1)a_{n+1}=(2n+1)an

Ensuite je transforme
a_{n+1}=(2n+1)/(n+1).an

Je suppose qu'il s'agit d'une suite géométrique, ce que je vais essayer de prouver par récurrence...

On cherche à vérifier  que
a_n =((2n+1)/(n+1))^n.a_0

Pour n=0
ao= ao    ok

Supposons que c'est vrai au rang n

et après j'avoue que je suis assez mal à l'aise pour prouver que Pn+1 est vraie.

je viens de voir qu'on peut simplifier la relation, vu que ao=1
J'obtiens:
an= ((2n+1)/(n+1))^n

Hum et après?

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 16:56

et après j'avoue que je suis assez mal à l'aise pour prouver que Pn+1 est vraie
Je voulais dire que la relation est vraie au rang n+1

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 16:58

Ohhhh je crois que je viens de comprendre comment faire.
Il me semble qu'il suffit que j'utilise la relation donnée au début avec la dérivée. La suite dans quelques instants.

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 17:07

Hum j'arrive très bien à prouver que
(n+1)a_{n+1}= (2n+1)an  

c'est ce qui s'appelle tourner en rond.

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 17:12

Je crois que j'ai fait une confusion entre terme de plus haut degré et coefficient .
Je lis dans mon cours que le terme de plus haut degré est :
an. X^n

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 16-10-05 à 19:27

?? au secours

Posté par biondo (invité)re : suite de polynômes 16-10-05 à 20:36

Alors:
a_n = (2n-1)/n a_(n-1)
a_(n-1) = (2n-3)/(n-1) a_(n-2)

etc...


donc a_n = (2n-1)(2n-3)... 1 / (n(n-1)...1) a0

a_n = 1/2 . (2n)! / (n!)^2

a peu de choses pres, j'ai pas verifie les bords...

Et le terme de plus haut degre, c'est le coefficient multiplie par X^(degre).


A+
biondo

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 08:21

Bein du coup les bords me gênent. Comment est ce que je peux savoir que  
(2n-1)(2n-3)... 1 / (n(n-1)...1)     finit bien au numérateur et au dénumérateur par 1 (en même temps)?

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 08:37

Ok je comprends pourquoi a_n = (2n-1)(2n-3)... 1 / (n(n-1)...1) a0 fonctionne et qu'on finit bien en même temps sur 1 en haut et en bas.
Par contre j'ai quand même un problème avec la récurrence pour prouver que la relation est vraie.
Il me semble qu'au rang 0 le terme de plus haut degré est 1  (Po(X)=1).
Or avec a_n = 1/2 . (2n)! / (n!)^2 , le terme de plus haut degré est 1/2

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 08:41

Au rang 1 on a
P1'= 3.Po= 3
d'où    P1= 3X
Le terme de plus haut degré est 3X

Posté par biondo (invité)re : suite de polynômes 17-10-05 à 10:44

La formule n'est valable que pour n superieur ou egal a 1 (sinon, le premier 2n-1 fait assez mal...).

Ensuite, pour le premier terme de P1:

P'1 = P0  chez moi...


A+
biondo

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 16:52

P'1 = P0  chez moi...
Oups oui pardon. Je m'y replonge.

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 19:29

J'ai du mal à trouver comment rédiger. Il me semble que dans le travail qu'on a fait sur a_n, on s'est intéressé au coefficient de plus haut degré. Il faut donc que je rajoute X^(plus haut degré) pour obtenir le terme. Je me trompe?

Posté par biondo (invité)re : suite de polynômes 17-10-05 à 19:45

Non, c'est bien ca.
Le terme de plus haut degre c'est a_n.X^n (puisque le degre est n).

biondo

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 20:22

La formule n'est valable que pour n superieur ou egal a 1 (sinon, le premier 2n-1 fait assez mal...).
J'avoue que je suis un peu perdu... Il me semble que ça marche également pour n=0
on a alors ao= 1     et Po= 1... ça colle non?

On a:
P'_{n+1}(X)= (2n+1)P_n(X)   (*)

Soit a_n, le coefficient du terme de plus haut degré.
D'après (*), on a:
(n+1)a_{n+1}.X^n= (2n+1)a_n.X^n
(n+1)a_{n+1}= (2n+1)a_n

a_{n+1}= (2n+1)/(n+1).a_n
a_{n}= (2n-1)/n .a_{n-1}

etc

On en déduit donc, pour n>=1 :

a_{n}= (2n-1)(2n-3)...1/( n(n-1)...1 ) .a_{0}
a_{n}= (2n-1)(2n-3)...1/n!     (car ao=1)
a_{n}= 2n(2n-2)(2n-4)*...*2*(2n-1)(2n-3)...1/(2n(2n-2)(2n-4)*...*2 n!
a_{n}= (2n)!/(2.n!)

Donc le terme de plus haut dégré est :
(2n)!/(2.n!)X^n


Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 20:58

Est ce que ma correction vous semble cohérente?

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 17-10-05 à 23:04

je voulais dire ma rédaction.

Posté par biondo (invité)re : suite de polynômes 18-10-05 à 01:17

He be non alors.

Il faut dire que j'avais fait le guignol dans mon post d'avant. mea culpa.


an = (2n-1)(2n-3)...1/n!   (jusque la ca va)

an = 2n(2n-2)...2.(2n-1)(2n-3)...1/(2n(2n-2)...2.n!)   (Ok aussi)

donc
an = (2n)!/(2^n.(n!)^2)   (factorielle 2n sur (2 puissance n fois (factorielle n) au carre))   (obtenu en factorisant tous les 2 du denominateurs, il y en a n, et il reste n!)

et en a0, ca marche aussi du coup.

OK??? C'est toujours delicat, ces factorielles.... Voir les integrales de Wallis pour s'entrainer.

A+
biondo

Posté par
letonio
re : suite de polynômes 18-10-05 à 08:42

ET mer**!
J'aurais juré que c'était bon
Comme tu dis je ne trouve pas très évidente la  manipulation de ces factorielles. Il aurait suffit que je relise ton post quelques messages plus haut...



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