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Niveau Maths sup
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Théorèmes de point fixe

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
05-01-08 à 15:27

Salut,

Y a des petis exos portant sur les thms de point fixe où je bloque ...

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Soit f\in\mathcal{C}(\mathbb{R^+},\mathbb{R}) Soit df(t)=f(t+1)-f(t).

On suppose que \lim_{+\infty}df=l\in\mathbb{R}. On cherche à montrer que f est équivalente à t\to lt au voisinage de +\infty.

1) Soit g(t)=f(t)-lt. Montrer que \lim_{t\to +\infty}\frac{g(t)}{t}=0 ssi \lim_{t\to +\infty}\frac{f(t)}{t}=l

Soit \varepsilon >0
2) Montrer qu'il existe A>0 tel que si t\ge A alors |dg(t)|\le\varepsilon /2

3) Montrer qu'il existe M>0 tel que |g| est majorée par M sur [A,A+1].

4) Pour tout t\ge A, on appelle n_t l'unique entier tel que t-n_t\in [A,A+1[
Montrer que pour t\ge A on a |g(t)|\le M+n_t\varepsilon /2*

5) Conclure
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1) g(t)/t tend vers 0 <=> f(t)/t-l ---> 0 <=> f(t)/t ---> l

2) |dg(t)|=|g(t+1)-g(t)|=|f(t+1)-lt-l-f(t)+lt|=|df(t)-l|

d'après la définition de la limite de df en +oo, il existe A>0 tel que |df(t)-l|<epsilon/2

3) |g| est continue sur [A,A+1] donc il existe M>0 tel que |g| est majorée par M

4) je bloque

Merci

Posté par
Ju007
re : Théorèmes de point fixe 05-01-08 à 15:41

Bonjour,

pour le 4, il me semble qu'il faut que tu fasses une récurrence sur n_t. Tu vas voir, en utilisant la définition de dg, ça passe tout seul...

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Théorèmes de point fixe 05-01-08 à 15:50

Salut Ju

Donc je dis juste que M+(n_t+1)eps/2 > M+n_t eps/2 > |g(t)| ? Et que conclure?

Une autre petite question:

---------------------------------------------------

F est une application k-contractante. Bon f(x)=x admet une solution unique ...

p<q, il faut montrer que: |x_p-x_q|\le\frac{k^q}{1-k}|x_1-x_0|, moi j'ai trouvé que c'est <k^q et puis 1/(1-k)>1

Posté par
Ju007
re : Théorèmes de point fixe 05-01-08 à 15:59

Non tu utilises l'égalité

t - n_t = (t-1) - (n_t-1)

et alors par hypothèse de récurrence |g(t-1)| \leq ...
et que donc en utilisant dg :
|g(t)| \leq ...

Pour ta seconde question, (je suppose que x_k est le kième itéré par f de x_0) tu divises grâce à l'inégalité triangulaire en |p-q| intervalles du type |x_{k+1} - x_{k}| puis tu utlises que f est k-contractante... tu as ensuite une somme de suite géométrique....

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Théorèmes de point fixe 05-01-08 à 16:15

ah oui là c'est plus clair merci

Une troisième question (et dernière )

Théorème du point fixe avec paramètre

Soit \alpha\le\beta deux nombres réels. I=[\alpha ,\beta] et une partie de \mathbb{R}. Soit f:I\time J\to I une application. Soit k\in [0,1[. On suppose que pour tout t € I, l'application a\to f(t,a) est continue et que pour tout a € J l'application f_a:t\to f(t,a) est k-contractante. On note \varphi (a) l'unique point fixe de f_a. Alors l'application \varphi :J\to I\\a\to\varphi (a) est continue.

1) Soit a_0\in J.
Montrer que \|\varphi (a)-\varphi (a_0)\|\le k\|\varphi (a)-\varphi (a_0)\|+\|f_a(\varphi (a_0))-f_{a_0}(\varphi (a_0))\|

2) Conclure



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