La suite de fonctions ( ) converge uniformément sur [0,1] vers la fonction → − Allez à : Exercice 1 2 ∀ ∈ [0,1], lim
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Suites de fonctions
Exercice 1. Convergence uniforme
1.
2.
Allez à : Correction exercice 1
Exercice 2. Autre outil pour la convergence uniforme Etudier la convergence uniforme de la suite de fonctions définies sur Թା par :Allez à : Correction exercice 2
Exercice 3. Convergence uniforme et dérivation
ξ sur ቂ-ǡగ
fonction ݂ ࣝଵ.Allez à : Correction exercice 3
Exercice 4. Convergence uniforme sur un ouvert
Allez à : Correction exercice 4
Exercice 5. Convergence simple vers une fonction discontinue Etudier la convergence, éventuellement uniforme, des suites de fonctions définies par :Allez à : Correction exercice 5
Exercice 6. Un cas pathologique
1. Faire une figure pour quelques valeurs de ݊.
3. Préciser si la convergence est uniforme dans les trois cas suivants :
2Allez à : Correction exercice 6
Exercice 7. Convergence uniforme et intégration2. Calculer :
Allez à : Correction exercice 7
Exercice 8. On considère la suite de fonctions réelle définies parCette suite est-elle ?
Allez à : Correction exercice 8
Exercice 9. On considère la suite de fonctions réelles définies parCette suite est-elle ?
Allez à : Correction exercice 9
Exercice 10. On considère, pour tout ݊א
déterminera. 3Allez à : Correction exercice 10
2. Pour ݊אԳכ
Et la limite de ܫ
Allez à : Correction exercice 11
Allez à : Correction exercice 12
Exercice 13.
Allez à : Correction exercice 13
Exercice 14.
Allez à : Correction exercice 14
Corrections
4Correction exercice 1.
1.majorer la valeur absolue de cette différence par une expression ne faisant plus apparaître de " ݔ » en
sachant que ݔאCar ݔא
Car ݁ି௫ͳ et ଵ
On en déduit que
Allez à : Exercice 1
2. Soit 5 Donc CommeAllez à : Exercice 1
Correction exercice 2.
Si ݔ- alors
La dérivée est positive pour ݔא
ቂ, nulle en ଵ et négative pour ݔא Donc ݂ admet un maximum en ݔൌଵSi ߙ
Si ߙ
Allez à : Exercice 2
Correction exercice 3.
61. Pour tout ݔא
మቃ la fonction nulle sur ቂ-ǡగévidemment dérivable.
Allez à : Exercice 3
2.Par conséquent
Et enfin
Allez à : Exercice 3
Correction exercice 4.
Si ݔ- alors
7Etude de ݂ sur Թା
Comme sur Թା
conclure DoncAllez à : Exercice 4
Correction exercice 5.
a) Si ݔא converge simplement vers la fonction ݂ définie par b) Si ݔא Ce qui montre que la suite de fonction converge simplement vers la fonction ݃ définie par Ce qui montre que la suite de fonction converge simplement vers la fonction ݄ définie par 8Allez à : Exercice 5
Correction exercice 6.
1. Courbes pour ݊ൌͳǡ݊ൌ- et ݊ൌͳ- 2. Si ݔ-, il existe ݊ tel que ଵ CommeLa convergence est uniforme
ݔ- et qui vaut ͳ pour ݔ--à-dire une fonction discontinue or les fonctions ݂ sont continues,
en ݔൌ- les limites à gauche et à droite valent - et en ݔൌͳ les limites à gauche et à droite valent ͳ, il
CommeIl y a convergence uniforme.
-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 -1,5-1-0,500,511,52 9Allez à : Exercice 6
Correction exercice 7.
1. Pour ݔא
2. , et pourDonc il y a convergence uniforme.
Allez à : Exercice 7
Correction exercice 8.
1. Pour tout ݔא
On peut étudier cette fonction (ݔ՜௫
maximum pour ݔൌͳ et alors Ou alors on peut majorer de façon à éliminer les " ݔ » Ainsi On peut faire les deux raisonnements de la question ci-dessus 10On peut étudier cette fonction (ݔ՜௫
maximum pour ݔൌͳ et alorsOu alors on peut majorer de façon à éliminer les " ݔ », attention ici, il y a une petite nuance
Mais on aurait aussi pu majorer par ଵ
Ainsi4. Pour tout ݔא
Là, on va avoir un problème pour majorer cette expression indépendamment de ݔ par une expression qui
tend vers -. gence uniforme, prenons ݔൌ݊Ce " ne peut pas tendre vers -
Allez à : Exercice 8
Correction exercice 9.
1. Pour tout ݔא
Il faut bien distinguer le cas ݔ്- ݔൌ-, 2.Etude de la fonction ݔ՜ଵ
Autre méthode
11 de la fonction Elle est décroissante donc elle atteint son " pour ݔൌܽ Elle est décroissante donc elle atteint son " pour ݔൌͳAllez à : Exercice 9
Correction exercice 10.
à priori, prenons la suite ݔൌଵ DoncAllez à : Exercice 10
Correction exercice 11.
1. Pour tout ݔא
2. 12 DoncAllez à : Exercice 11
Correction exercice 12.
indépendante de ݔ qui tendrait vers -, on va donc étudier la fonction 1On en déduit que le " de
2. En réutilisant le calcul ci-dessus
Pour tout ݔ്-
13 par :Ah bah çà alors quelle surprise !!!!
Allez à : Exercice 12
Correction exercice 13.
Si ଵ
Comme ͳݔ-
Si ݔൌ-
Les fonctions ݂ sont continues, si la convergence était uniforme la fonction ݂ serait continue or ݂
pas continue en ݔൌ-Allez à : Exercice 13
Correction exercice 14.
Convergence simple
Pour tout ݔ il existe ݊אԳ tel que ݊ݔ donc pour tout ݊݊, ݔא
lorsque ݊ ቀͳെ௫