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suites de fonctions et convergence(2)

Posté par
robby3
19-04-07 à 19:51

Me revoila avec un nouvel exercice:

\rm soit (f_n) et (g_n) deux suites de fonctions sur \R definie par:
 \\ 
 \\ f_n(x)=\frac{x}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}
 \\ 
 \\ g_n(x)=\frac{x^2}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}

Etudier la convergence simple et uniforme sur R,]0,+oo[ et [a,+oo[ a>0
voila pour H_aldnoer

pour la convergence simple pour fn il faut je pense distinguer si x=0 ou x différent de 0...

parce que la on fixe x et on regarde ce qui se passe pour n grand...

pour n grand,1/n->0 et fn(x)->f(x)=x/|x|...

Posté par
robby3
suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 19:57

pour x=0 fn(x)=0.
donc fn converge simplement vers f(x)=x/|x|si x différent de0 et 0 si x=0 ? non?

Posté par
un1
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:08

Bonsoir
pas le droit de traiter le cas x=0
et on connaît la valeur absolue de x

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:14

pourquoi on peut pas distinguer le cas x=0?

bah si x>0 |x|=x donc f(x)=1
si x<0 |x|=-x doncf(x)=-1
voila non?

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:15

bonsoir quand meme!

Posté par
un1
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:15

ah pardon je n'avais pas vu le R

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:17

OK!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:37

On a deja :
fn(0)=0 non ?

si x différent de 0, x>0, fn --> x/|x|=1
si x différent de 0, x<0n fb --> x/|x|=-1

Donc idem, fn converge simplement vers
f =
0 si x=0
1 si x>0
-1 si x<0

no ?

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:42

(désolé nobody's home, je suis allé chercher à manger !)

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:42

bah justement je crois pas!!
dans l'exercice convergence uniforme que j'avais poster, Kaiser et otto et un autre memebre m'expliquer qu'on fixait x et on regarder ce qui se passé pour n grand.
...?!

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:44

si si!
pardon j'ai confondu, la ok je suis d'accord!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:44

et bien on fixe x=0 et on regarde ca donne fn(x)=0.
on fixe x>0 et pour n grand fn --> x/|x|=1 car on a fixé x positif

etc... c'est pas pareil ?

Posté par
un1
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:45

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:45

mais cette limite est discontinue en 0, no ?
donc on fait comme sur l'autre topic je pense

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:45

non mais ok!
(mais regarde quand meme le sujet convergence uniforme que j'avais posté,c'est pas ininterressant...surtout qu'en td des comme ça,on apas trop vu.

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:46

oui c'est ce que je pensais aussi!!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:47

OK!

Sinon pour la CVU sur ]0,+oo[ t'en pense quoi ?

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:51

j'en pense qu'on étudie ça:

\rm Sup_{x\in \R} |\frac{x}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}-1|

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:51

c'est x dans ]0,+oo[ pardon

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:53

\rm \frac{x}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}\le 1 non?
 \\ 
 \\ donc: |\frac{x}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}-1|=1-\frac{x}{\sqrt(x^2+\frac{1}{n})}


puis bah étude de fonction non?

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:54

en faite je comprend pas la différence entre ]0,+oo[ et [a,+oo[ avec a>0 :S
bref sur ]0,+oo[ on a :
\frac{x}{\sqrt{x^2+\frac{1}{n}}}\le 1 donc ça cvu nop?

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:56

ok, mais voila la dérivée

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 20:58

étude de fonction non?
je trouve cmme dérivée un truc négatif:

\rm derive=\frac{-1}{n(x^2+\frac{1}{n})^{\frac{3}{2}}

et on continue...?! non?

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:00

comment tu trouve cette dérivée ?

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:01

et bien j'ai dérivée mon truc de 20:53

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:05

Viiii, après de longues péripéties j'trouve finalement pareil!
Donc c'est bien négatif donc la fonction décroit le sup vaut 0 donc |0-1|=1 ça cvu bien !

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:10

Citation :
la fonction décroit le sup vaut 0

tu peut m'expliquer s'il te plait?

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:10

la fonction décroit ok!
le sup vaut 0...?!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:12

Faut faire le tableau de varition sur ]0,+oo[ comme ça décroit le sup est atteint en une valeur proche de 0. J'ai calculé lim de la fonction en 0 qui vaut 0!
Je pense que c'est ça.

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:15

ok donc ça converge pas!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:17

eeuh en faite je suis pas sur pour la limite en 0 si c'est 0 ou 1!
Tu la calculée ?

Mais au final on obient que sup |fn-f|=1 sauf erreurs!

Si quelqu'un passe par ici et peut confirmer !!!

Posté par
Fractal
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:20

Bonjour,
Je dis peut-être n'importe quoi, mais il me paraît quand même douteux que le sup d'une fonction positive soit nul, car cela voudrait dire que la fonction est identiquement nulle.

Fractal

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:20

mais le probleme c'est que si lim(fn(x)) quand x->0 c'est 0 alors comme fn(0)=0 il y a continuité en 0.
Donc sur R le probleme reste entier non?

pour moi la limite en 0 c'est 0.

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:24

Attend la c'est pour ]0,+oo[ non ??
Sur R, comme on a dit la limite n'étant pas continue c'est réglé je pense.

Maintenant sur ]0,+oo[ on a calculer fn(x) --> 1
On cherche sup |fn -1|.
Or fn<1 donc |fn-1|=1-fn dont l'étude nous donne la décroissance.
Le sup est donc atteint en une valeur limite à 0 on a calculé lim 1-fn = 1-0=1

Donc sup =1 ça cvu, nop ?

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:26

Ah oui Fractal!
Effectivement, donc après coup, je croyais avoir calculer mais le sup mais j'ai calculer la limite simple de fn, alors qu'il aurait fallut calculer lim 1-fn qui tend bien vers 1 (qui est différent de 0!)

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:27

oui mais sur R tu pensais à la discontinuité en 0 or ici...si lim en 0 c'est fn(0) y'a continuité?!

pour que ça converge uniformément il faut sauf erreur sur le sup de la différence entre fn et f converge vers 0.Ici tu trouves 1!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:28

Sur R ?

fn(x) --> 1 (pour x --> 0 et x>0)
mais fn(0)=0
il n'y as pas continuité je pense.

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:31

la ok (x->0 x>0)!!
ok ok d'accord.

j'en reviens donc ça converge pas uniformément!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:32

Oui mais je pense que finalement sur [a,+oo[ ça doit cvu!
Pourtant pour moi ]0,+oo[ et [a,+oo[ avec a>0 c'est pareil !

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:34

lol bah je vois pas exactement la différence non plus ...
sinon sur [a,+oo[ je suis d'accord!

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:35

J'ai la flemme de faire le gn
T'en as pas un autre en réserve ??

Du style du DS !!

Posté par
Fractal
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:36

Le problème est en 0, donc c'est assez logique qu'il n'y ait pas CVU sur ]0,+oo[ car on est au voisinage de 0, par rapport à [a,+oo[  a>0 où l'on n'est pas au voisinage de 0.

Fractal

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:38

Vu comme celà ... Thank's Fractal

Posté par
Fractal
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:39

De rien

Fractal

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 21:42

merci fractal et Perroquet!
H,j'en ai plins d'autres!!
j'en met un de suite!

Posté par
perroquet
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 22:04

(re)-Bonsoir, robby3 et H_aldnoer.

Pour la convergence uniforme sur [a,+l'infini[: La borne supérieure de |f_n(x)-1| sur [a,+l'infini[ est égale à 1-f_n(a). Et comme f_n(a) converge vers 1 ...

Par ailleurs: la convergence uniforme sur ]0,+l'infini[ entraîne la convergence uniforme sur tout intervalle [a,+l'infini[, mais la réciproque est fausse: cet exemple le montre.

Posté par
H_aldnoer
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 22:07

Oui, c'est bien ce que je trouve pour la cvu sur cet intervalle!
Je pense avoir saisi la différence entre le ]0,... et le [a,... ac a>0
Merci encore!

Posté par
robby3
re : suites de fonctions et convergence(2) 19-04-07 à 22:11

oui c'est bien ce que j'ai aussi, merci pour le rappel:

convergence uniforme sur ]0,+oo[ => convergence uniforme sur [a,+oo[ pour tout a>0.

Merci Perroquet!



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