Bonjour,
Je dois étudier les variations de la fonction t->exp(-t) - (1-t/n)^n sur [0,n]
J'ai essayé de dériver la fonction mais je n'arrive pas à trouver le signe de la dérivée. Il y a probablement une astuce mais je ne la vois pas. Quelqu'un pourrait-il m'aider s'il vous plait ?
Merci d'avance.
Nicolas
La dérivée de la fonction est -exp(-t) + (1-t/n)^(n-1).
Sur [0,n], exp(-t) appartient à [0,1] et l'autre terme aussi. Donc je n'arrive pas à savoir lequel est supérieur à l'autre. Si tu as une idée, elle sera la bienvenue
Nicolas
Bonjour
Par graphique on peut voir que pour 0 x n
le graphe de (1-x/n)^(n-1) (ex; n=3) est en dessous de exp(-x)
et que donc le dérivée est positive et la fonction croissante .
A plus.
Merci pour ton aide !!
Par hasard, tu n'aurais pas une idée de vraie démonstration ? J'ai beau chercher, je ne vois absolument pas comment faire.
Merci pour le graphique.
Nicolas
rassure toi nico86, dériver ça marche :
tu dérives et après tu factorise exp(-t) t'obtiens :
exp(-t) (exp( (n-1)ln(1-t/n)+t )-1) (valable sur [0,n[)
alors le signe de la dérivée est celui de (n-1)ln(1-t/n)+t, (l'exposant de l'exponentielle de la parenthèse), factorise ça par n-1 (toujours positif), t'obtiens :
g(t) = ln(1-t/n) + t/(n-1)
et il te reste plus qu'à redériver ça pour faire une étude de fonction simple de g, appliquer le théorème des valeurs intermédiaires sur g pour constater qu'elle s'annule en un point a de [0,n] indéterminable et est positive avant, négative après, ce qui te permet de conclure sur les variations de la fonction globale.
Rebonjour
Si j'ai bien vu le passage à l'exponentielle que dementor a effectué je dirais
(il doit manquer 1 ) ) que le signe de la dérivée est celui de
exp{(n-1).ln(1-t/n) + t } - 1 ce qui n'arrange rien.
J'y travaille pour trouver 1 "vraie démonstration".
A plus.
le moins est effectivement en dehors de l'exp mais comparer une exp avec 1 revient à étudier le signe de l'exposant de l'exp, relis bien mon post (les parenthèses sont bien mises et le -1 est là)
géo tu devrais prolonger ton dessin jusqu'à n=3 pour bien voir toutes variations de la fonction
Merci pour vos conseils et le temps que avez passé à m'aider.
La solution de Dementor me semble être la "vraie démonstration". Il fallait y penser !!! Merci beaucoup.
Nicolas
ReRebonjour
En fait il ne manquait pas de parenthèse mais c'est quand même du signe de
exp{(n-1).ln(1-t/n) + t} - 1 et si on nomme a= (n-1).ln(1-t/n) + t pour
étudier le signe de la dérivée il suffit de savoir si a est > 0 ou < 0
car exp(a) est > 1 pour a > 0 et < 1 pour a < 0 ; donc le g(t) de dementor
était bon et comme il le dit il suffit d'étudier son signe.
Comme g'(t) = (1-t)/{(n-t).(n-1)} qui est toujours positive pour t > 1 et
négative pour t < 1 g(t) a 1 Max positif pour t=1 et coupe ox en 1 point a
de [0,n[ comme le dit dementor et la courbe a donc un Max en a. Pour n =3
l'abcisse est environ 1,75.
A plus.
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