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Niveau Maths sup
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valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx)

Posté par spirale (invité) 21-02-07 à 20:33

Bonjour,

J'ai un DM à rendre et j'aurais besoin d'aide pour les questions suivantes:
Soit x un réel compris entre -1 et 1. On choisit θ tel que cos(θ )=x.
1)Montrer que l'ensemble {2πn + mα, m, n entiers relatifs} est dense dans R. (α est un réel fixé tel que α/π n'est pas rationnel)
2)En déduire qu'il existe une suite d'entiers (pn)telle que cos(pn*α )tend vers x.
J'ai raisonné par l'absurde pour la première question, mais je n'arrive pas à répondre à la deuxième. Il suffirait de montrer que pn*α tend vers θ, mais je ne vois pas le rapport avec la question 1...
Merci d'avance pour votre aide!

Posté par
kaiser Moderateur
re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 21-02-07 à 21:46

Bonjour spirale

As-tu vu en cours ou en exo de quelle forme étaient les sous-groupes de \Large{\mathbb{R}} ?
cela pourrait aider pour le question 1).

Kaiser

Posté par spirale (invité)re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 21-02-07 à 22:28

Bonjour kaiser,
Merci d'avoir répondu! Je n'ai pas vu en cours de quelle forme sont les sous-groupes de R, mais d'après les questions précédentes ils sont soit denses soit de la forme αZ. En fait, je pense avoir trouvé la question 1 (en raisonnant par l'absurde), mais c'est surtout la deuxième question qui me pose problème: je ne vois pas du tout le lien avec les deux questions. De quelle manière peut-on trouver une suite d'entiers en utilisant le fait que {n2π+mα, m,n entiers relatifs} est dense dans R?
Sur ce, merci beaucoup et à bientôt.
Spirale.

Posté par
kaiser Moderateur
re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 21-02-07 à 22:36

En fait, la 2 et la 1 sont pratiquement équivalente.
écrit la densité en considérant les intervalles du type \Large{]x-\frac{1}{n},x+\frac{1}{n}[}

Kaiser

Posté par spirale (invité)re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 21-02-07 à 22:59

Et ensuite, on montre par encadrement que la suite tend vers x? Mais je ne vois toujours pas comment faire apparître le cosinus...
Spirale

Posté par
kaiser Moderateur
re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 21-02-07 à 23:06

Autant pour moi, je me suis trompé : utilise plutôt les intervalles du type \Large{]\theta-\frac{1}{n},\theta+\frac{1}{n}[}

Kaiser

Posté par spirale (invité)re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 22-02-07 à 11:21

Bonjour,
En utilisant la densité, j'obtiens:
n *, il existe n0 et m0 {2n+m,m,n } tels que:
- 1/n < 2n0 + m0*<+1/n
Comme le terme encadré ne dépend pas de n,je ne vois pas comment faire apparaître une suite d'entiers...
Spirale.

Posté par
kaiser Moderateur
re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 22-02-07 à 14:35

Bonjour

Justement, ton terme encadré dépend de n car \Large{n_{0}} et \Large{m_{0}} dépendent de n.
Pour mieux voir cette dépendance, appelle les plutôt \Large{q_{n}} et \Large{p_{n}}.

Kaiser

Posté par spirale (invité)re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 22-02-07 à 14:57

Ah oui, merci! pn et qn sont bien des suites d'entiers.Dans ce cas, j'obtiens:
-1/n < 2qn + pn* < + 1/n

Par passage à la limite, 2qn + pn* tend vers
On a alors: cos(pn*)=cos(qn*2*) tend vers x! Merci beaucoup!
Une dernière question : comment choisir la suite (pn) de façon à ce qu'elle soit strictement croissante?

Posté par
kaiser Moderateur
re : valeurs d'adhérences de suites sin(αx) et cos(αx) 22-02-07 à 15:33

Je t'en prie !
Pour ta dernière question, je n'ai pas d'idée pour l'instant.

Kaiser



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