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Niveau terminale
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TVI continuité terminale s

Posté par
Lynxarmenia
18-10-20 à 23:24

Bonsoir tout le monde
Je  bloque un peu sur un exercice de mon DM et j ai besoin de votre aide
Niveau terminale s.
Enoncé:
Soit f une fonction continue sur [a,b] tel que f(a)=f(b) montrer que l equation
F(x)=f(x+(b-a)/2) admet au moins une solution dans [a,b]
Ce que j ai fait
F(x)-f(x+(b-a)/2)=0
F continue sur [a,b]
La deuxième est une composée fog(x)
F continue sur [a,b]
G(x)=x+(b-a)/2 continue sur R donc sur [a,b]
a<x<b
=>   (a+b)/2<x+(b-a)/2<(3b-a)/2
G(a)= (a+b)/2 et g(b)=(3b-a)/2
Donc g(a)<g(x)<g(b)
g([a,b])C[a,b] (C symbole d inclusion)
Alors fog est continue sur [a,b]
J ai noté h(x)= f(x)-f(x+(b-a)/2)
H est continue sur [a,b]
Je ne sais pas trop si c est correct
Dans le produit des images je bloque..
On a h(a)×h(b)=(f(a)-f((a+b)/2))×(f(b)-f((3b-a)/2)
En substituant vu que f(a)=f(b)
J obtiens h(a)×h(b)=0
Je dois normalement avoir h(a)×h(b)<0


J aimerais bien avoir votre aide,merci d avance!

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 04:01

Bonsoir

La question n'est pas très bien posée : essaie de montrer qu'il y a une unique solution sur  \left[a, \dfrac{a+b}{2}\right]
  
alors cette solution sera forcément dans  [a,b] , car  \left[a, \dfrac{a+b}{2}\right]\subset [a,b]

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 04:05

peut-être aussi que la question est posée de façon à éveiller l'esprit critique en maths, aussi ...
après tout, rien n'est dit de plus sur f donc on peut supposer qu'elle est définie sur  [a,b] , et alors ta fonction h  n'est définie que sur \left[a,\dfrac{a+b}{2}\right]

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 09:01

Bonjour,
@Zormuche,
Je ne pense pas que l'adjectif "unique" soit bienvenu.
Exemple : f(x) = sin(x) avec a = 0 et b = 10, ou même 20.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 09:04

@Lynxarmenia,
Peux-tu mettre à jour ton profil ?
Tu n'es plus en 1ère.

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 11:45

En effet, j'ai rajouté un "unique" sans m'en rendre compte, oups

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 12:00

Pas grave
Nous attendons que Lynxarmenia réponde et mette à jour son profil.

Posté par
Lynxarmenia
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 21:10

Bonsoir
Ah là je vois mieux. Effectivement ça a bien fonctionné avec I=[a,(a+b)/2]
Merci  bien @Sylvieg et @Zormuche !

@Zormuche j arrive pas vraiment à voir pourquoi h n'est définie que sur [a,(a+b)/2] ?

@Sylvieg  c'est réglé!

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 19-10-20 à 22:07

car  h(x)=f(x)-f\left(x+\dfrac{b-a}{2}\right)

h  est somme de deux fonctions définies respectivement pour x\in[a,b]  et  x+\dfrac{b-a}{2}\in[a,b]

autrement dit,  h  est définie si  x\in[a,b]  et  x\in \left[a-\dfrac{b-a}{2}, b-\dfrac{b-a}{2}\right]

h  est donc définie sur l'intersection des deux ensembles, donc sur  \left[a, b-\dfrac{b-a}{2}\right] = \left[a, \dfrac{a+b}{2}\right]

Posté par
Lynxarmenia
re : TVI continuité terminale s 20-10-20 à 12:01

@zormuche j'ai compris, merci beaucoup pour votre explication!

Bonne journée.

Posté par
Nijiro
re : TVI continuité terminale s 21-10-20 à 22:38

Bonsoir,
J'ai le même Exo. Est-il autorisé de discuter ici ou je dois poster un nouveau sujet?

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 09:15

Tu peux continuer ici, c'est mieux

Posté par
Nijiro
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 15:21

Merci.
soit k(x)=f(x)-f(x+\frac{b-a}{2}).
Bon, pour que l'équation k(x)=0 admet au moins une solution dans [a;b]il faut que deux conditions soient satisfaites:
*1: k est continue sur [a;b] (facile à démontrer).
*2: k(a).k(b)<0 ( c'est dont j'ai besoin de l'aide).

k(a)=f(a)-f(\frac{a+b}{2})
k(b)=f(b)-f(\frac{3b-a}{2})

Je dois déterminer le signe de k(a) et de k(b) en tenant en considération que f(a)=f(b).
J'ai lu vos propositions mais je n'ai pas bien compris ce que vous avez fait ^_^'.

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 15:30

comme je l'ai dit plus haut, la question n'est pas posée de façon intuitive

on n'a pas forcément k(a)*k(b) = 0 dans ton cas

par contre, si tu étudies la fonction k sur l'intervalle  \left[a,\dfrac{a+b}{2}\right] tu auras de quoi faire

Posté par
Nijiro
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 15:51

Pourquoi étudier k sur cet intervalle en particulier? x varie sur [a;b].

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 16:11

Parce que k vérifie les hypothèses du TVI sur cet intervalle

Représente toi un intervalle [a,b], une fonction f continue sur cet intervalle, et essaye de voir ce que représente k(x) lorsque

Posté par
Zormuche
re : TVI continuité terminale s 22-10-20 à 16:11

Lorsque x est bien choisi (tu comprendras pourquoi j'ai pris cet intervalle)

Posté par
Nijiro
re : TVI continuité terminale s 23-10-20 à 00:02

Bonsoir,
J'ai connu la raison pour laquelle vous avez choisi d'étudier k sur [a; \frac{a+b}{2}]. Au début je m'entêtais et me disais que x varie sur [a;b] tout entier alors pourquoi restreindre l'étude dans la moitié de l'intervalle. Mais quand j'ai calculé k(a) et k(\frac{a+b}{2}), j'ai trouvé:k(a)=-k(\frac{a+b}{2}). Par conséquent k(a).k(\frac{a+b}{2})<0. Cela signifie qu'au moins deux éléments de [a,b] sont de signes contraires (vu que [a;\frac{a+b}{2}]\subset [a;b]); autrement dit, f s'annule en un certain point de [a;b] (comme elle est continue sur cet intervalle).

Merci Zormuche ^-^!

Mais comment rédiger cela? Est-ce que je dois appliquer le T.V.I à k entre a et \frac{a+b}{2} directement ou souligner au début que k(a).k(\frac{a+b}{2})<0?



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