Exercice I - étude dune fonction réelle de variable réelle
Module M131 : fonctions d'une variable réelle Solution de l'exercice I ... Exercice III - calcul de limites avec DLs et/ou règle de L'Hôpital.
TD no 3 : Fonctions dune variable réelle
Montrer que l'application x ? cos(x) n'admet pas de limite en +?. Exercice 3.2. Soient I un intervalle de R f une fonction de I dans R
ANALYSE
QCM et exercices corrigés Les corrigés sont regroupés après les énoncés. ... caractérisations d'une fonction numérique d'une variable réelle.
Cours danalyse 1 Licence 1er semestre
4 Fonctions d'une variable réelle. 39. 4.1 Limite et continuité . Merci `a Michele Bolognesi pour la rédaction de quelques corrigés d'exercices.
M11 Mathématiques
Sep 19 2016 3 Fonctions d'une variable réelle ... 9 Plan d'étude d'une fonction numérique ... On a inclus dans ce texte nombreux exercices corrigés.
Fonctions réelles dune variable réelle dérivables
Interprétez géométriquement. Correction ?. [005409]. Exercice 4 **. Soit f une fonction convexe sur un intervalle
Mathématiques pour léconomie et la gestion
Cours et exercices corrigés – L3 & Master 224 pages. Bruno AEBISCHER
Fonctions réelles dune variable réelle
Exercice. 8. Continuité d'une fonction. 8. Évaluation formative. 16. A. Limite d'une fonction. Une partie est un voisinage de.
exercices corrigés sur letude des fonctions
Exercices corrigés Fonctions. Exercices corrigés. Fonctions Pour tout réel x ... Soit ? la fonction numérique de la variable réelle x telle que : ?.
Fonctions réelles dune variable réelle
[BELAIDI Benharrat] Analyse mathématique Exercices Corrigés. Office Des Publications. Universitaires ( Alger ) 05-2013 ; 1.01.5364. [HITTA Amara] Cours Algèbre
Indication. Appliquer le théorème de ROLLEà la fonctiong(x) =f(b)ånk=0f(k)(x)k!(bx)kA(bx)n+1(n+1)!oùA
est intelligemment choisi. f(b) =f(a)+ba2 (f0(a)+f0(b))f(3)(c): Indication. Appliquer le théorème de ROLLEàg0puisgoùg(x)=f(x)f(a)xa2 (f0(x)+f0(a))A(xa)3 oùAest intelligemment choisi. Que devient cette formule si on remplacefparFune primitive d"une fonctionfde classeC1sur[a;b]et deux fois dérivable sur]a;b[? Interprétez géométriquement.à droite et à gauche en tout point deI.
1. Montrer quexa11::xann6a1x1+:::+anxn. En déduire quenpx
1:::xn6x1+:::+xnn
2. Soient petqdeux réels strictement positifs tels que1p +1q =1. (a) Montrer que, pour tous réels aetbpositifs ou nuls,ab6app +bqq avec égalité si et seulement si a p=bq. 1 (b)Soient a1,...,anetb1,...,bn, 2nnombres complexes. Montrer que : nå k=1a kbk6nå
k=1jakbkj6 nå k=1jakjp!1=p nå
k=1jbkjq! 1=q (Inégalité de HÖLDER): (c) Montrer que la fonction x7!xpest convexe et retrouver ainsi l"inégalité de HÖLDER. (d) T rouverunedémonstrationdirecteetsimpledanslecasp=q=2(inégalitéde CAUCHY-SCHWARZ). 1. Déterminer le de gréet le coef ficientdominant de Ln. 2.En étudiant le polynôme An= (X21)n, montrer queLnadmetnracines réelles simples et toutes dans
]1;1[. xSoitD:[a;b]!R
x7! f(a)f(b)f(x) g(a)g(b)g(x) 1 1 1 1. Montrer que Dest continue sur[a;b], dérivable sur]a;b[et calculer sa dérivée. 2. En déduire qu"il e xistecdans]a;b[tel que(g(b)g(a))f0(c) = (f(b)f(a))g0(c). +3. En remarquant quef(x2 +3) =f(x)2 +3, montrer quef0est constante puis déterminerf. (Indication. Considérerg(x) =exf(x)). 31)u0>1 et8n2N;un+1=p1+un;2)u0>1 et8n2N;un+1=ln(1+un)
Correction del"exer cice1 Nf
0est continue sur le segment[a;b]et donc est bornée sur ce segment. SoitM=supff0(x);x2[a;b]g, et soit
gla fonction affine qui prend les mêmes valeurs quefenaetb(c"est-à-dire8x2[a;b];g(x) =f(b)f(a)ba(x
a)+f(a) =) puish=fg. On va montrer queh=0 sous l"hypothèseM=f(b)f(a)ba. hest dérivable sur[a;b]et, pourx2[a;b],h0(x) =f0(x)f(b)f(a)ba=f0(x)M60.hest donc décroissante sur[a;b]. Par suite,8x2[a;b];0=h(b)6h(x)6h(a) =0. Ainsi,8x2[a;b];h(x) =0, ou encoref=g.fest donc affine sur[a;b].Correction del"exer cice2 NOnadéjàg(b)=f(b)f(b)=0. Puisquea6=b, onpeutchoisirAtelqueg(a)=0(àsavoirA=(n+1)!(ba)n+1(f(b)
nk=0f(k)(a)k!(ba)k).Avec les hypothèses faites surf,gest d"autre part continue sur[a;b]et dérivable sur]a;b[. Le théorème de
ROLLEpermet alors d"affirmer qu"il existec2]a;b[tel queg0(c) =0.Pourx2]a;b[, on a
g0(x) =nå
k=0f (k+1)(x)k!(bx)k+nå k=1f (k)(x)(k1)!(bx)k1+A(bx)nn! =nå k=0f (k+1)(x)k!(bx)k+n1å k=0f (k+1)(x)k!(bx)k+A(bx)nn!=nå k=0f (n+1)(x)n!(bx)n+A(bx)nn! (bx)nn!(Af(n+1)(x)): Ainsi, il existec2]a;b[tel que(bc)nn!(Af(n+1)(c)) =0, et donc, puisquec6=b, tel queA=f(n+1)(c).L"égalitég(a) =0 s"éxrit alors
f(b) =nå k=0f (k)(a)k!(ba)k+(ba)n+1f(n+1)(c)(n+1)!; pour un certain réelcde]a;b[.Correction del"exer cice3 NPourx2[a;b], posonsg(x) =f(x)f(a)xa2 (f0(x)+f0(a))A(xa)3oùAest choisi de sorte queg(b) = g(a) =0 (c"est-à-direA=1(ba)3(f(b)f(a)ba2 (f0(b)+f0(a))). f2C2([a;b];R)\D3(]a;b[;R)et doncg2C1([a;b];R)\D2(]a;b[;R). Pourx2[a;b], on a : g0(x) =f0(x)12
(f0(x)+f0(a))xa2 f00(x)3A(xa)2; puis g00(x) =12
f00(x)12 f00(x)xa2 f(3)(x)6A(xa) =xa2 (12Af(3)(x)):gest continue sur[a;b], dérivable sur]a;b[et vérifie de plusg(a)=g(b). Donc, d"après le théorème de ROLLE,
il existed2]a;b[tel queg0(d) =0. De même,g0est continue sur[a;d][a;b], dérivable sur]a;d[(6=/0)et
vérifie de plusg0(a) =g0(d)(=0). D"après le théorème de ROLLE, il existec2]a;d[]a;b[tel queg00(c) =0
ou encore tel queA=112 f(3)(c)(puisquec6=a). En écrivant explicitement l"égalitég(b) =0, on a montré que :9c2]a;b[=f(b) =f(a)+ba2
(f0(b)+f0(a))112 f(3)(c)(ba)3:Sif2C1([a;b];R)\D2(]a;b[;R)et siFest une primitive defsur[a;b], la formule précédente s"écrit :
5 Z b af(t)dt=F(b)F(a)=ba2 (F0(b)+F0(a))112F(3)(c)(ba)3=ba2
(f(b)+f(a))112 f00(c)(ba)3:Donc, sif2C1([a;b];R)\D2(]a;b[;R),
9c2]a;b[=Z
b af(t)dt=ba2 (f(b)+f(a))112 f00(c)(ba)3:Interprétation géométrique.
Sifest positive,A1=Rb
af(t)dtest l"aire du domaineD=fM(x;y)2R2=a6x6bet 06y6f(x)getA2= ba2 (f(b)+f(a))est l"aire du trapèzea 0 b 0 b f(b) a f(a) . SiM2=supfjf00(x)j;x2[a;b]g existe dansR, on a : jA1A2j6M2(ba)312:a?Correction del"exer cice4 NSupposons quefest convexe sur un intervalle ouvertI=]a;b[(aetbréels ou infinis).
Soitx02I. On sait que la fonction pente enx0est croissante.Pourx6=x0, posonsg(x) =f(x)f(x0)xx0. Soitx0un élément de]x0;b[.8x2]a;x0[, on ag(x) quegest majorée au voisinage dex0à gauche. Etant croissante,gadmet une limite réelle quandxtend versx0
à gauche en tout point de]a;b[et donc continue sur]a;b[.Correction del"exer cice5 N1.La fonction f:x7!lnxest deux fois dérivable sur]0;+¥[et, pourx>0,f00(x) =1x
2<0. Par suite,
fest concave sur]0;+¥[. On en déduit que : k=1a k=1)ln(nå k=1a kxk)>nå k=1a kln(xk); et donc par croissance defsur]0;+¥[, nÕ k=1xakk6nå k=1a kxk: 6 Si l"un desxkest nul, l"inégalité précédente est immédiate.En choisissant en particuliera1=:::=an=1n
, de sorte que(a1;:::;an)2(]0;1[)net queånk=1ak=1, on obtient8n2N;8(x1;:::;xn)2([0;+¥[)n;npx
1:::xn61n
(x1+:::+xn): 2. (a) Soient petqdeux réels strictement positifs vérifiant1p +1q =1 (de sorte que l"on a même1p 1p +1q =1 et doncp>1 et aussiq>1). Sia=0 oub=0, l"inégalité proposée est immédiate. Soit alorsaun réel strictement positif puis, pourx>0,f(x) =app +xqq ax. fest dérivable sur[0;+¥[(carq>1) et pourx>0,f0(x) =xq1a.qétant un réel strictement plus grand que 1,q1 est strictement positif et donc, la fonctionx7!xq1est strictement croissante sur[0;+¥[. Par suite, f0(x)>0,xq1>a,x>a1=(q1):
fest donc strictement décroissante sur[0;a1=(q1)]et strictement croissante sur[a1=(q1);+¥[.Ainsi,
8x>0;f(x)>f(a1=(q1)) =1p
ap+1q aq=(q1)a:a1=(q1):Maintenant,
1p +1q =1 fournitq=pp1puisq1=1p1. Par suite,qq1=p. Il en résulte que 1p ap+1q aq=(q1)a:a1=(q1)= (1p +1q1)ap=0:
fest donc positive sur[0;+¥[, ce qui fournitf(b)>0. De plus, f(b) =0,b=a1=(q1),bq=aq=(q1),bq=ap: (b)Soient A=ånk=1jakjpetB=ånk=1jbkjq.
SiA=0, alors8k2 f1;:::;ng;ak=0 et l"inégalité est immédiate. De même, siB=0.SiA>0 etB>0, montrons queånk=1jakjA
1=pjbkjB
1=q61.
D"après a),
nå k=1jakjA1=pjbkjB
1=q6nå
k=1(1p jakjpA +1q jbkjqB ) =1pA :A+1qB :B=1; ce qu"il fallait démontrer. (c) Pour p>1, la fonctionx7!xpest deux fois dérivable sur]0;+¥[et(xp)00=p(p1)xp2>0. Donc, la fonctionx7!xpest strictement convexe sur]0;+¥[et donc sur[0;+¥[par continuité en0. Donc,
nk=1lk p6ånk=1lkxp
kå nk=1lk; et donc nå k=1l kxk6(nå k=1l k)11p (nå k=1l kxp k)1p On applique alors ce qui précède àlk=jbkjqpuisxk=l1=p kjakj(de sorte quelkxk=jakbkj) et on obtient l"inégalité désirée. 7(d)Pour p=q=2, c"est l"inégalité de CAUCHY-SCHWARZdémontrée dans une planche précédente.Correction del"exer cice6 N1.(X21)nest de degré 2net donc,Lnest de degré 2nn=n. Puis, dom(Ln) =dom((X2n)(n)) =(2n)!n!.
2.1 et 1 sont racines d"ordrendeAnet donc racines d"ordrenkdeA(k)n, pour toutkélément def0;:::;ng.
Montrons par récurrence surkque8k2 f0;:::;ng,A(k)ns"annule en au moinskvaleurs deux à deux distinctes de l"intervalle]1;1[. Pourk=1,Anest continu sur[1;1]et dérivable sur]1;1[. De plus,An(0) =An(1) =0 et d"après le théorème de ROLLE,A0ns"annule au moins une fois dans l"intervalle]1;1[. Soitkélément def1;:::;n1g. Supposons queA(k)ns"annule en au moinskvaleurs de]1;1[.A(k)n s"annule de plus en 1 et1 cark6n1 et donc s"annule enk+2 valeurs au moins de l"intervalle [1;1]. D"après le théorème de ROLLE,A(k+1)ns"annule en au moinsk+1 points de]1;1[(au moins une fois par intervalle ouvert). On a montré que8k2 f0;:::;ng,A(k)ns"annule en au moinskvaleurs de]1;1[. En particulier,A(n)n=Lns"annule en au moinsnréels deux à deux distincts de]1;1[. PuisqueLnest de degrén, on a trouvé
toutes les racines deLn, toutes réelles, simples et dans]1;1[.Correction del"exer cice7 N1.Pour n>1, on a d"après la formule de LEIBNIZ:
(xn1ln(1+x))(n)=nå k=0 n k (xn1)(k)(ln(1+x))(nk) n1å k=0 n k (xn1)(k)(ln(1+x))(nk)(car(xn1)(n)) =0) n1å k=0 n k (n1)!(n1k)!xn1k(1)n1k(n1k)!(x+1)nk (car(ln(1+x))(nk)= (11+x)(nk1)): Puis, pourx=0,(xn1ln(1+x))(n)(0) =n:(n1)!=n!, et pourx6=0, (xn1ln(1+x))(n)(x) =(n1)!x n1å k=0 n k (xx+1)nk=(n1)!x ((1xx+1)n1) (n1)!x (x+1)n1(x+1)n: 2.On sait déri verf acilementdes sommes ou plus généralement des combinaisons linéaires. Donc, on
linéarise : cos3xsin(2x) =18
(eix+eix)3(14 )(e2ixe2ix) =132 (e3ix+3eix+3eix+e3ix)(e2ix2+e2ix) =132 (e5ix+e3ix2eix2eix+e3ix+e5ix) =116 (cos(5x)+cos(3x)2cos(x)) 8Puis, pournnaturel donné :
(cos3xsin2x)(n)=116 (5ncos(5x+np2 )+3ncos(3x+np2 )2cos(x+np2 expression que l"on peut détailler suivant la congruence denmodulo 4. 3. On sait déri verdes objets simples et donc on décompose en éléments simples : XPuis, pournentier naturel donné,
X2+1(X1)3
(n) (1)nn!(X2+2nX+n2+n+1)(X1)n+3:quotesdbs_dbs1.pdfusesText_1[PDF] exercices corrigés sur les formes bilinéaires et quadratiques
[PDF] exercices corrigés sur les immobilisations corporelles
[PDF] exercices corrigés sur les lois de mendel pdf
[PDF] exercices corrigés sur les nombres complexes
[PDF] exercices corrigés sur les piles électrochimiques
[PDF] exercices corrigés sur les redresseurs
[PDF] exercices corrigés sur les series doubles en statistique
[PDF] exercices corrigés sur les vecteurs 2nde
[PDF] exercices corrigés sur sn1 sn2 e1 et e2
[PDF] exercices corrigés sur travail et puissance pdf
[PDF] exercices corrigés svt 3ème pdf
[PDF] exercices corrigés svt première s
[PDF] exercices corrigés svt seconde biodiversité
[PDF] exercices corrigés synthese des proteines