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TVI et nombre de solutions

Posté par
Y2hikb
22-11-18 à 00:02

Bonsoir à tous,
je bloque sur un exercice je vous met l'énoncé je vous dis ce que j'ai réussis à faire :
"L'équation sin x + ln x =0 admet elle une solution ? Si oui, préciser le nombre de solutions".
J'ai posé la fonction f(x)= sin x + ln x définie sur ]0;+∞[.
Je calcule les limites au bornes de définition, pour 0 plus j'ai comme limite -∞, pour +∞ j'ai comme limite +∞.
Sachant que f(x) est fonction de deux fonction continue c'est aussi une fonction continue sur son domaine de définition. Par TVI on peut facilement en déduire qu'il passe au moins une fois par 0.
Le problème c'est comment trouver le nombre de solution pour l'équation.
J'ai tracer la fonction et j'ai vue qu'il passe qu'une unique fois par 0 mais comment le démontrer ?
Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Razes
re : TVI et nombre de solutions 22-11-18 à 00:11

Bonsoir,

As tu essayé d'étudier la fonction f(x)= \sin x + \ln x ?

Posté par
Y2hikb
re : TVI et nombre de solutions 22-11-18 à 00:22

Si je fais la dérivé j'ai :  f'(x)= cos x + (1/x)
Je ne vois pas du tous comment je peux résoudre cos x+(1/x) = 0

Posté par
Razes
re : TVI et nombre de solutions 22-11-18 à 01:40

Effectivement.

Voici quelques voies de réflexion.

On peut dire que f est la somme de deux fonctions ,g(x)=\ln x qui est une fonction strictement croissante et de  h(x)=\sin x qui est une fonction periodique comprise entre -1 et +1 et que ses minimums sont atteint pour x_n=\frac{3\pi}{2}+n\pi, n\in \mathbb{N}.


Tu peux montrer que f(x_n)>0, n\in \mathbb{N}
 \\ 
 \\ On sait aussi que pour x>e, \ln x >\ln e=1 , donc pour x>e, f(x)>0. Ceci ne résous pas le problème pour autant.


Tu as : f(x)= \sin x + \ln x; f'(x)= \cos x + \frac{1}{x}

On constate que si :
x<1, f'(x) ne peut pas s'annuler car on se retrouve avec \frac 1x>1
x>1, f'(x) s'annulera une infinité de fois du fait de la périodicité de \sin et car on se retrouve avec \frac 1x<1

L'objectif est d'aboutir que l'unique solution est entre 0 et 1

Posté par
Razes
re : TVI et nombre de solutions 22-11-18 à 01:42

f est croissante sur ]0,1] car somme de fonctions croissantes sur cet intervalle.

Posté par
Razes
re : TVI et nombre de solutions 22-11-18 à 02:03

f est croissante sur ]0,{\red \dfrac{\pi}{2}}] car somme de fonctions croissantes sur cet intervalle.



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