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Sur la représentation des fonctions discontinues

dans l'dtude du probl~me suivant: Carac~riser les fonctions discontinues si elle est convergente en tout point de P dgfinit par sa somme une fonc-.



Colle 9 1 Continuité

6 dic. 2018 Montrer que toute fonction continue et injective sur un intervalle ... Une fonction f : R ? R discontinue en tout point telle que



Étude sur la détermination dune fonction discontinue par sa dérivée

8o. TULLIO VIOLA. De plus fÇx) a la dérivée droite nulle en tout point de crb. Démontrons-le en distinguant deux cas :.



Exemples de fonctions discontinues Continuité et dérivabilité dune

On dit aussi que f est continue sur l'intervalle I si elle est continue en tout point de I. 1. Page 2. AP. Approfondissement en Terminale S. Groupe Mathématique 



Limites. Continuité en un point

Exercice 6 **IT. Montrer que la fonction caractéristique de Q est discontinue en chacun de ses points. Correction ?. [005387]. Exercice 7 ****. Etudier l' 



Sur lintégration des fonctions discontinues

HENRI LEBESGUE. finie n'existera pas en tout point P tel que dans toute hypersphère de centre P



Problèmes aux Limites Discontinus dans la Théorie des Fonctions

Classes de fonctions discontinues définies sur un système d'arcs. Soit limites $*(0 en tout point t d'un arc arbitraire Z



Sur lintégrale de Lebesgue-Stieltjes et les fonctions

grale est d4termin4e et fl~lie pour tout point x a ~_x ~b



2. Continuité des fonctions

Continuité en un point Où les fonctions ci-dessous sont-elles discontinues ? ... est continue sur un intervalle si elle est continue en tout point.



Séance de soutien PCSI2 numéro 8 : Fonctions réelles : limites et

Ainsi f est discontinue en a. Exercice 6 : Etudier la continuité de f définies sur R+ par f(x) = sup n?N xn.



[PDF] Fonctions discontinues

Tout énoncé A a une négation A qui est l'énoncé ”opposé” Si un énoncé est vrai sa négation est fausse et vice-versa En particulier la négation de l'énoncé 



[PDF] Continuité et dérivabilité dune fonction - Lycée dAdultes

7 nov 2014 · La fonction f est continue sur un intervalle I si et seulement si f est continue en tout point de I Remarque : Graphiquement la continuité d 



[PDF] 2 Continuité des fonctions - Apprendre-en-lignenet

On dit qu'une fonction est continue sur un intervalle si elle est continue en tout point de l'intervalle Aux extrémités de l'intervalle il faut comprendre 



[PDF] Continuité et dérivabilité dune fonction définie par morceaux

Exemples de fonctions discontinues On dit aussi que f est continue sur l'intervalle I si elle est continue en tout point de I



[PDF] Mémoire sur les fonctions discontinues - Numdam

à des fonctions discontinues dans tout intervalle et il énonce les con- ditions nécessaires et suffisantes pour qu'une fonction continue ou dis-



[PDF] De lutilisation des fonctions discontinues en analyse - Numdam

une fonction tout à fait indéfinie et même de plus discontinue Page 23 Les géomètres qui ont donné des solutions concernant le mouvement vibratoire des cordes 



[PDF] Limites et continuité

Nous conviendrons qu'une fonction continue sur [a b] est continue en tout point de ]a b[ et que de plus elle est continue à droite en a et à gauche en b Le 



[PDF] Chapitre 2 Continuité des fonctions réelles

`a D Tout point de D est adhérent `a D c'est-`a-dire que D ? D En général et pourtant f n'admet pas de limite en 0 (elle est discontinue en 0)



[PDF] CONTINUITÉ DES FONCTIONS - maths et tiques

- est continue sur si est continue en tout point de Théorème : Si une fonction est dérivable sur un intervalle alors elle est continue sur cet



[PDF] DES FONCTIONS MONSTRUEUSES MAIS UTILES

En effet il existe une fonction g qui est continue en tout point irrationnel et discontinue en tout point rationnel Elle saute sans cesse de la continuité à 

  • Comment montrer qu'une fonction est discontinue ?

    La fonction g est discontinue en x0. Autrement dit, on voit graphiquement qu'une fonction est continue en un point x0 si la courbe passe par le point M0(x0 ; ƒ(x0)) sans coupure. Sinon, la fonction est discontinue en ce point.
  • Quand une fonction est discontinue ?

    Intuitivement, une fonction discontinue est une fonction dont on ne peut tracer le graphique sans « lever le crayon du papier ». Dans le graphique ci-contre, vous retrouverez une fonction affine par parties présentant des « sauts ».
  • Comment montrer qu'une fonction n'est pas continue en un point ?

    Comme pour une fonction d'une variable réelle, cette propriété sert souvent à montrer qu'une fonction n'est pas continue. alors un tend vers (0, 0) mais f(un) ne tend pas vers f(0, 0) quand n tend vers +?. pour tout t = 0, ce qui donne une contradiction et prouve par l'absurde que f n'est pas continue en (0,0).
  • Une fonction �� ( �� ) est continue si elle respecte les trois conditions suivantes :

    �� doit être défini en �� ( �� appartient à l'ensemble de définition de �� ) ;l i m ? ? ? �� ( �� ) doit exister ;l i m ? ? ? �� ( �� ) et �� ( �� ) doivent avoir la même valeur.

80 / POUR LA SCIENCE N° 517 / NOVEMBRE 2020

P.

80 Logique & calcul

P.

88 Idées de physique

P.

92 Chroniques de l'évolution

P.

96 Science & gastronomie

P.

98 À picorer

Jean-Paul Delahaye

a notamment publié :

Les Mathématiciens

se plient au jeu, une sélection de ses chroniques parues dans Pour la Science (Belin, 2017).>

L'AUTEUR

JEAN

PAUL DELAHAYE

professeur émérite

à l'université de Lille

et chercheur au laboratoire Cristal (Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille)

DES FONCTIONS

MONSTRUEUSES

MAIS UTILES

En imaginant des fonctions bizarres et au comportement inhabituel, les mathématiciens me t ent à l'épreuve leurs intuitions. Ces fonctions se révèlent aussi pertinentes pour modéliser certains phénomènes naturels. L es mathématiciens ont longtemps associé l'idée de continuité d'une fonction (et de son graphe) et l'exis- tence de tangentes aux points de son graphe, et ils pensaient que ces tan- gentes existaient partout hormis en quelques points isolés quand la fonction est continue. André-Marie Ampère tenta en

1806 de

le démontrer, mais échoua. En fait, l'hypothèse

était fausse

: il existe des fonctions continues dont le graphe n'a de tangente en aucun point

Au début, ces fonctions "

monstrueuses

» ont

gêné les mathématiciens. Ainsi, en 1893, Thomas

Stieltjes écrivait à Charles Hermite

Je me détourne avec e ff roi et horreur de cette plaie lamentable des fonctions continues qui sont sans dérivée.

» Henri Poincaré lui-même n'aimait pas

ces fonctions tératologiques et les considérait comme un jeu stérile et irrespectueux des tradi- tions

La logiqu e parfois engendre des

monstres. On a vu surgir toute une foule de fonc- tions bizarres qui semblaient s'e ff orcer de res- sembler aussi peu que possible aux honnêtes fonctions qui servent à quelque chose. Plus de continuité, ou bien de la continuité, mais pas de dérivées. [...] Autrefois, quand on inventait une fonction nouvelle, c'était en vue de quelque but pratique ; aujourd'hui, on les invente tout exprès pour mettre en défaut les raisonnements de nos pères, et on n'en tirera jamais que cela.

Le jugement des mathématiciens a bien

changé ! Ils considèrent aujourd'hui que ces fonctions inattendues sont des garde-fous utiles, car non seulement connaître leur existence nous évite de tenter des démonstrations impossibles, mais elles a ffi nent notre compréhension des concepts de continuité et de dérivabilité.

De plus, ces fonctions monstrueuses sont à

l'origine de la géométrie fractale, qui sert à modéliser toutes sortes de phénomènes natu- rels, le mouvement brownien par exemple.

Finalement nous savons maintenant que ces

monstres

» sont présents dans l'univers phy-

sique et ne sont en rien artificiels. Nous allons en présenter quelques-uns pour le plaisir de l'étonnement.

DISCONTINUITÉ MAXIMALE

La notion de continuité s'envisageait d'abord

globalement. Par exemple, les fonctions x → x 2 ou x → sin(x) sont continues partout où elles sont définies, c'est-à-dire sur l'ensemble ℝ des nombres réels. Pourtant, en approfondissant notre compréhension, on a découvert que la continuité était une notion ponctuelle : on peut définir la continuité en un point, et en chaque point de son ensemble de définition une fonc- tion peut être continue ou non.

Nous nous limiterons aux fonctions de

dans ℝ et distinguerons parmi les nombres réels les nombres rationnels, de la forme p/q où p et q sont des entiers, comme 0,4"="2/5, et les nombres irrationnels qui ne peuvent se repré- senter sous cette forme, comme

2. La façon la

plus simple de définir la continuité est de dire que f est continue au point x si, à chaque fois que

LOGIQUE & CALCUL

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POUR LA SCIENCE N° 517 / NOVEMBRE 2020 / 81

L a fonction pop-corn g du mathématicien allemand Carl

Thomae est définie pour tout

nombre réel x par": (1) g(x)"="0 si x est irrationnel"; (2) si x est rationnel, c'est-à-dire si x!="p/q avec p et#q entiers sans diviseur commun autre que

1, alors g(x)"="1/q.

Cette fonction saute sans cesse

de valeurs positives à des valeurs nulles et inversement. Cependant, quand x#est proche d'un nombre irrationnel, les fractions p/q ne peuvent pas avoir un petit dénominateur, et donc 1/q est de plus en plus petit. En e et, près d'un irrationnel #x, arrive un moment où un rationnel ne peut avoir un dénominateur

2, car x#se trouve à la

fois éloigné de 0, 1/2, 1, 3/2, etc.

De même, arrive un moment où un

rationnel ne peut avoir pour dénominateur 3, etc. Donc quand une suite de rationnels s'approche d'un irrationnel, les dénominateurs augmentent.

La conséquence est que g est

continue en"x si x est irrationnel.

La fonction#g passe donc sans cesse

de points où elle est continue (les irrationnels) à des points où elle est discontinue (les rationnels) et inversement.

On rencontre cette fonction en

physique et en géométrie. Le verger d'Euclide

» est un plan

infini couvert d'arbres (des segments de longueur

1) placés

verticalement aux points de coordonnées (p,"q) du plan z!="0.

Projetons chaque segment-arbre

SS' sur le plan vertical d'équation x !+!y!=!1 par une homothétie de centre (0,

0) et de rapport p!+!q.

La longueur de la projection

TT' de l'arbre

SS' est 1/(p!+!q).

Tout couple d'entiers positifs

(p,"q) peut s'écrire sous la forme (n, m!-!n), n et m positifs, en prenant n"="p et m"="p!+!q. Donc, en considérant tous les arbres du verger d'Euclide en position (n, m!-!n), on a bien tous les arbres et la projection de tous ces arbres sur le plan x!+!y!=!1 donne tous les points du graphe de la fonction g(x), la hauteur 1/m de l'arbre étant la valeur de la fonction#g pour lesquotesdbs_dbs20.pdfusesText_26
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