[PDF] Ondes sonores dans les uides Chapitre IV : Propagation d





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Approximation linéaire

Les braves fonctions ont une tangente en chaque point de leur graphe (et ça se dessine). Le slogan c'est. ”Au voisinage d'un point



Approximation linéaire

Les braves fonctions ont une tangente en chaque point de leur graphe (et ça se dessine). Le slogan c'est. ”Au voisinage d'un point



1 Résolutions déquations avec une variable 2 Approximation dune

f (0)(dx)2 < 0 puisque la fonction est concave : donc l'approximation linéaire est plus grande que. f. 3 Approximations. Pour cet exercice



1 Approximations 2 Approximation dune fonction concave 3

Donner une approximation linéaire de g(1/2) à 10?2 près. 2 Approximation d'une fonction concave. Le but de cet exercice est de vérifier quand f est une 



Fonctions de deux variables

Pour une fonction dérivable f d'une variable on se rappelle que l'approximation linéaire au point a est la fonction dont le graphe est la tangente



Université de Nice Année 2007-2008 Département de

Approximations quadratiques et formule de Taylor. On a vu lors du premier cours que pour une fonction dérivable x ?? f(x) l'approximation linéaire.



Équation des tangentes et approximation affine

y = 11+6(x-2) = 6x-1. L'approximation affine ou linéaire. Supposons que la fonction f(x) ait une dérivée au point a :.



Notes du cours MTH1101 – Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs

Dérivées partielles. 2 Approximations des fonctions de plusieurs variables. Plan tangent et approximation linéaire. Dérivation des fonctions composées.



Approximation quadratique

L'approximation quadratique. Dans l'approximation linéaire on approche une fonction f autour de a par la fonction affine L qui vérifie L(a) = f (a) et.



Chapitre II Interpolation et Approximation

Probl`eme de l'interpolation : on recherche des fonctions “simples” (polynômes linéaire (`a matrice du type Vandermonde ; ici écrit pour n = 2).



01TTP Approximation lineaire

l’idée d’approximation linéaire d’une part par le calcul de l’erreur d’autre part dans le second cas par la recherche d’une amélioration de ladite erreur en prenant non plus une approximation linéaire mais une approximation polynomiale Le principe est qu’en fonction que l’on ne sait pas calculer



Ondes sonores dans les uides Chapitre IV : Propagation d

Faire une approximation lin´eaire d’un nombre c’est choisir (ou comprendre) qui sont f et a (et du coup h) calculer f(a) h et f0(a) ”proposer” f(a)+hf0(a) comme approximation de f(a +h) Exemple Si on veut une approximation du nombre sin3 on peut prendre f := sin a := ? (? est le nombre le plus proche de 3 dont le sinus est connu)



1Approximations - Paris School of Economics

Il y a plusieurs choix concernant l’approximation d’unefonction: Principe de l’approximation f(x+dx) = f(x) +df Approximation linéaire f(x+dx) = f(x) +fxdx Approximation quadratique f(x+dx) = f(x) +fxdx+ 1 2 fxx(dx)2 où dfreprésente la « di?érentielle de f» cad sa partieapproximée Pour une fonction de deux variables onadditionne



Approximations linéaires

cette fonction donnera de bonnes approximations de pour ( ) proche de ( ) La fonction L est appelée la linéarisation de f en ( ) L:=(xy)->f(ab)+D[1](f)(ab)*(x-a)+D[2](f)(ab)*(y-b); et l'approximation est appelée l' approximation linéaire ou approximation par le plan tangent de f en ( )



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Il y a plusieurs choix concernant l’approximation d’unefonction: Principe de l’approximation f(x+dx) = f(x) +df Approximation linéaire f(x+dx) = f(x) +fxdx Approximation quadratique f(x+dx) = f(x) +fxdx+ 1 2 fxx(dx)2 où dfreprésente la « di?érentielle de f» cad sa partieapproximée Pour une fonction de deux variables

Comment calculer l’approximation linéaire?

? ? 1, n’est en réalité qu’une seule et unique condition : Dans l’approximation linéaire, la vitesse de déplacement des particules uides v doit être faible devant la vitesse de propagation c. Ou de manière équivalente, l’approximation linéaire est une approximation de grande longueur d’onde : = cT  vT amplitude des oscillations du uide. 7.3.

Comment faire une approximation de fonctions?

Approximation de fonctions • Il faut se restreindre à une famille de fonctions – polynômes, – exponentielles, – fonctions trigonométriques… 4 Quelques méthodes d'approximation • Interpolation polynomiale – polynômes de degré au plus n • polynômes de Lagrange • différences finies de Newton • Interpolation par splines – polynômes par morceaux

Comment calculer l’approximation d’une fonction de plusieurs variables?

3.2 Approximation d’une fonction de plusieurs variables 47 Nous cherchons donc une approximation de f(1,01). On pose : x= 1,?x= 0,01.

Comment calculer la fonction linéaire ?

Calculer : g (- 3 ) ; g (1 ) ; g (3, 5 ) ; g ( -5 / 6 ) . Donner l’ expression de la fonction linéaire f , si l’image de 4 par f est égale à 20 . Dans un repère (O,I ,J ) , la représentation graphique d’une fonction linéaire est toujours Une droite ? Le point A (4 ; 5 ) est-il un point de la courbe représentative de la fonction h ?

Ondes sonores dans les uides Chapitre IV : Propagation d

Approximation lineaire

Dedou

Fevrier 2012

La tangente

Les braves fonctions ont une tangente en chaque point de leur graphe (et ca se dessine).Le slogan, c'est "Au voisinage d'un point, on approche la fonction par sa tangente en ce point".Il vaut donc mieux savoir calculer cette tangente. Cette tangente est une fonction ane, ou plut^ot une droite (son graphe).

La m^eme sans les abus

Dans la page precedente,

on a melange le langage des fonctions et celui des graphes.

Il vaudrait mieux dire :

Les graphes des braves fonctions ont une tangente en tout point que Les braves fonctions ont une tangente en chaque point.

Mais ca conduit a dire

Au voisinage d'un point, on approche la fonction par la fonction ane dont le graphe est tangent a celui defen ce pointqui est bien plus lourd que Au voisinage d'un point, on approche la fonction par sa tangente en ce point.

Tangente et linearisee

Pour eviter la confusion entre la fonction ane et son graphe on donne un nom a la fonction dont la tangente est le graphe.

Pourfderivable ena, on appellelineariseedefenala fonction dont le graphe est la tangente au graphe defena

(plus exactement en (a;f(a))).On veut donc savoir calculer la tangente et la linearisee.

Le calcul de la tangente

La tangente enaau graphe de la fonction derivablefa pour equationy=f(a) + (xa)f0(a):Exemple : la tangente en 3 au graphe de la fonctionx7!x2est la droite dequationy= 6x9.Exo 3.1 Calculez la tangente en 4 au graphe de la fonctionx7!2x3+ 1.

Le calcul de la linearisee

La linearisee enade la fonction derivablefest la fonctionx7!f(a) + (xa)f0(a):Exemple : la linearisee en 3 de la fonctionx7!x2+ 1 est la fonction x7!6x8.Exo 3.2 Calculez la linearisee en 4 de la fonctionx7!2x3+ 3.

Comment font les physiciens?

L'approximation lineaire des physiciens

c'est la pseudo-formule : f(a+h)f(a) +f0(a)h: qui dit que si on ne connait pasf(a+h) et sihest petit, \on peut" essayer de mettref(a) +f0(a)ha la place.Nous, on va dire que Le nombref(a) +f0(a)hest une approximation lineaire du nombre f(a+h). Cette approximation est d'autant moins illegitime quehest petit.

L'approximation lineaire des nombres : exemple

Faire une approximation lineaire d'un nombre, c'est

choisir (ou comprendre) qui sontfeta(et du couph),calculerf(a);hetf0(a)"proposer"f(a) +hf0(a) comme approximation def(a+h).Exemple

Si on veut une approximation du nombre sin3 on peut prendre f:= sina:= (est le nombre le plus proche de 3 dont le sinus est connu)h:= 3(pour avoira+h= 3).

On trouve alorsf(a) = sin= 0 etf0(a) = cos=1

ce qui donne

3 comme approximation lineaire de sin3.

L'approximation lineaire des nombres : exercice

Faire une approximation lineaire d'un nombre, c'est donc

choisir (ou comprendre) qui sontfeta(et du couph),calculerf(a);hetf0(a)"proposer"f(a) +hf0(a) comme approximation def(a+h).Exo 3.3

Choisissezf,aethpour une approximation lineaire de cos6.

Quelle est l'approximation correspondante?

Approximation lineaire et tangente

Il faut bien voir que la pseudo-formule

f(a+h)f(a) +f0(a)h s'obtient a partir de f(x)f(a) +f0(a)(xa) en y remplacantxpara+h. Sur la deuxieme pseudo-formule, on "voit" la linearisee.

Tout ca se dessine

Pour bien comprendre l'approximation lineaire, il faut faire un dessin ou apparaissent, en plus de la courbe et sa tangente,aet a+hen abscisse, etf(a);f(a+h) etf(a) +f0(a)hen ordonnee.Exo 3.4

Dessinez votre approximation lineaire de cos6.

Le sens deLes mathematiciens attribuent bien un sens a(qu'on decouvrira bient^ot), mais qui ne couvre pas l'utilisation qu'en font les physiciens dans leur formule f(a+h)f(a) +f0(a)h; qui signie quelque chose comme : "Le membre de droite est une bonne approximation de celui de gauche". Ce qui a eventuellement un sens precis pour les mathematiciens, c'est f(a+h)f(a)f0(a)h: La dierence essentielle avec la formule precedente est que, cette fois, les deux membres tendent vers 0 avech.

Les approximations lineaires standard

Ce sont les cinq formules :

cosh1;sinhh;ln(1+h)h;eh1+h;(1+h)1+h: On rappelle que ces formules n'ont pas de sens precis et qu'il vaut donc mieux ne pas en parler en public. Plus tard, on donnera des variantes legales de ces formules.

Approximation lineaire et combinaisons lineaires

L'approximation lineaire fait tres bon menage avec l'addition et la multiplication par un nombre, autrement dit avec les combinaisons lineaires. Par exemple, comme on a sinhh ln(e+h)1 +h=e si on multiplie la premiere formule par 3 et la seconde pareet qu'on les \ajoute", on obtient la pseudo-formule

3sinheln(e+h)3he(1 +h=e) =e+ 2h

qui est bien celle que donne la formule des physiciens.

Approximation lineaire et produit

Pour le produit, ca se passe encore pas trop mal, a condition de negliger les termes enh2: e h1 +h et (1 +h)31 + 3h conduisent, par multiplication, a e h(1 +h)3(1 +h)(1 + 3h)1 + 4h:

On comprendra ca mieux plus tard.

Approximation lineaire et composition

L'approximation lineaire fait tres bon menage avec la composition. Par exemple pour approcheresin3, on prendf;aethcomme plus haut, et on peut encha^ner les calculs "comme les physiciens". On a e sin3eh( "puisque" sin3 h) et e sin31h( "puisque"eh1h) autrement dit : e sin32: On trouverait le m^eme resultat en calculant la derivee (laquelle?).quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2
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