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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 ?

Université de TOURS - L1 Gestion

Cours Mathématiques et Statistiques Appliquées à la Gestion

Enoncé du TD n

7 - groupe 127

Approximation linéaires et quadratique d"une fonction, différentielle d"une fonction

Automne 2020

Les savoirs à revoir pour ce TD : la partie approximation d"une fonction de une et de deux variables du chapitre 4.Soit une fonction définie sur un

ouvert autour de x, son approxi- mation linéaire autour dexest f(x+dx)f(x) +fxdx, notée df=fxdx

Oùdf, cad la variation approxi-

mée est appellée parfois la diffé- rentielle def(plus précisément la différentielle d"ordre 1 def).Soit une fonction définie sur un ouvert autour de x, sa différentielle d"ordre 2 permet son approximation quadratique : df=fxdx+12 fxx(dx)2; autrement dit,f(x+dx) f(x) +fxdx+12 fxx(dx)2Règle de l"Hopital : Si fetgsont deux fonc- tions définies sur[a;b[, dérivables ena, et telles quef(a) =g(a) = 0et g

0(a)6= 0, alors

lim x!a+f(x)g(x)=f0(a)g

0(a):Il y a plusieurs choix concernant l"approximation

d"une fonction :

Principe de l"approximationf(x+dx) =f(x) +df

Approximation linéairef(x+dx) =f(x) +fxdx

Approximation quadratiquef(x+dx) =f(x) +fxdx+12

fxx(dx)2 oùdfreprésente la " différentielle def», cad sa partie approximée.

Pour une fonction de deux variables, onadditionne

les effets de variation de chacune des variables : df=fxdx+fydy: Comme pour 1 variablef(x+dx;y+dy) =f(x;y)+df1Appro ximations

1) Définir et donner une approximation deà101près puis à1011près. Soyez très précis dans la définition de cette approxi-

mation, dans votre réponse, et dans la motivation de votre réponse.

2) Soit une fonctionfqui. Vérifie en particulierf(0) = 0etf() =. Donner une approximation linéaire def(2;516)à102

près.

3) Soit une fonctiongqui. Vérifie en particulierg(0) = 0etg(1) =. Donner une approximation linéaire deg(1=2)à102près.

2

Appro ximationd"u nefonction conca ve

Le but de cet exercice est de vérifier, quandfest une fonction concave, que l"approximation defparf+df=f+fxdxest toujours

supérieure àf.

1) Calculerdfen fonction dedxquandx= 0pour

f= ln(1 +x)f=px+ 1f= 111 +xf= 1x2

2) Pour savoir si l"approximation defest au-dessus ou au-dessous def, il nous faut une approximation deffxdx, ce qu"on

obtient en considérant l"approximation quadratique def. Calculer l"approximation quadratique defen fonction dedxet de(dx)2

quandx= 0pour f= ln(1 +x)f=px f= 111 +xf= 1x2

3) Vérifier dans chacun des cas précédents quefest concave, et que l"approximation linéaire defest supérieure àf.

3 Appro ximationsquad ratiquesd"une fonc tionde co ût

Soit une entreprise qui produit une quantitéq= 1et dont la fonction de coût est :C= 1 +q2ln(q). Donner une approximation

quadratique de la fonction de coût autour deq= 1. On calculera donc les coefficientsetqui apparaissent dans la formule

suivante :

C(1 +dq) =C(1) +dq+(dq)2

4Con vexité

Justifier que la fonction dont la représentation est ci-après est convexe :xf(x)xyx+ (1)yf(x) + (1)f(y)5Limites Donner si elles existent la limite quandx!0+des fonctions suivantes (3e cas difficile) x=ln(1 +x) ln(1 +x)=x xln(x) 6 Elasticité de la demande de marc héet opp ortunitésdu m onopole

Considérons un monopole qui produit et vend un bien, dont la fonction de coût estC(q)convexe, anticipant qu"il ne pourra pas

vendre plus de bien au prixpque ne le demande le marché, soit la qtéq=D(p). On supposera queDest l"inverse d"une fonction

affineD= 1=(p+)avecetpositifs.

1) Ecrire la fonction de profitp!(q)en fonction deC(q)et deD(p)(en substituantqparD(p)).

2) Montrer, en calculant sa dérivée seconde, que la fonctionpD(p)est concave. Montrer queD(p)est convexe, en déduire que

C(D(p))concave. Conclure que la fonction profit(p)est concave.

3) Montrer que le prixpqui annule la fonction dérivée0(p)vérifie l"équation

pCmp =1" ;(M) OùCm=c0(q)et"est l"élasticité de la demande par rapport au prix.

4) Déduire de (M) ce qui se passe quand"est très petit puis quandj"jest très grand : interpréter le choix du monopole en se

souvenant qu"une firme en Concurrence pure et parfaite tarifie au coût marginal. 7 V ariationsinfinitésimales de d euxv ariablesc orrélées

Considérons une fonctionfdéfinie sur deux variables et dérivable. Soient deux variablesx1etx2corrélées, vérifiant plus précisément

la relationf(x1;x2) = 0. On suppose plus précisément qu"étant donnéx12R+, il existe au plus une valeur dex22R+, telle que

f(x1;x2) = 0.

On rappelle que la différentielle defcalcule les variations infinitésimales defquandx1etx2varient

df=fx1dx1 +fx2dx2;

Oufx1désigne la dérivée partielle defpar rapport àx1etfx2, la dérivée partielle defpar rapport àx2.

1) Expliquer et montrer que la relation entre les deux variablesx1etx2, s"approxime autour de(x1;x2)par une relation linéaire

entredx1etdx2.

2) Trouver la pente de la relation précédente. Expliquer en quoi cette pente établit localement une échelle de valeur entre la

variablex1et la variablex2.FindusujetduTDn

7-groupe127

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