Famille de fonctions dépendant d'un paramètre n


  • C

    Bonjour,

    J'ai un DM maison à faire pour jeudi et je ne vois pas comment faire pour montrer que pour tout entier naturel n non nul, on obient
    fn′(x)=−nfn(x)−e−nx(1+x)2f_n'(x)=-nf_n(x)-\dfrac{e^{-nx}}{(1+x)^2}fn(x)=nfn(x)(1+x)2enx sachant que fn(x)=e−nx1+xf_n(x)=\dfrac{e^{-nx}}{1+x}fn(x)=1+xenx et que dans l'énoncé, on nous a donné I(n)=∫01e−nx1+xdx\displaystyle I(n)=\int_0^1\dfrac{e^{-nx}}{1+x}dxI(n)=011+xenxdx et J(n)=∫01e−nx(1+x)2dx\displaystyle J(n)=\int_0^1\dfrac{e^{-nx}}{(1+x)^2}dxJ(n)=01(1+x)2enxdx

    Merci d'avance pour votre aide.

    (Formules écrites en Latex par la modération)


  • N
    Modérateurs

    Bonsoir CLOCLO-VIDA,

    La dérivée de fn(x)=e−nx1+xf_n(x)=\dfrac{e^{-nx}}{1+x}fn(x)=1+xenx forme UV\dfrac{U}{V}VU est

    fn′(x)=−ne−nx(1+x)−e−nx(1+x)2f'_n(x)= \dfrac{-ne^{-nx}(1+x)-e^{-nx}}{(1+x)^2}fn(x)=(1+x)2nenx(1+x)enx =

    fn′(x)=−ne−nx(1+x)−e−nx(1+x)2f'_n(x)=-n\dfrac{e^{-nx}}{(1+x)} -\dfrac{e^{-nx}}{(1+x)^2}fn(x)=n(1+x)enx(1+x)2enx=

    ......


  • C

    Bonsoir Noemi,

    Je suis un peu bloquée après votre aide puisque la suite de la question est d'en déduire que, pour tout entier naturel n supérieur ou égale à 1 : In = (1/n)(1-(e^-n/2)-Jn). J'ai donc réutilisé la dérivée fn'(x) supérieur ou égale à 1. J'en ai pu déduire que cela faisait -nIn(x)-Jn supérieur ou égale à 1. Ensuite, grâce à l'intégrale de 1 à 0 de In(x) , j'ai trouvé que cela faisait (-e^-n/2)+1. J'ai donc remplacé In par cette valeur, toujours supérieur ou égale à 1. Mais le problème est juste après puisque je trouve (-1/n)(1-(e^-n/2)-Jn) supérieur ou égale à 1 mais pas la réponse attendu qui est In = (1/n)(1-(e^-n/2)-Jn). Le problème c'est que je ne trouve pas mon erreur.

    Merci d'avance pour votre aide.


  • N
    Modérateurs

    @cloclo-vida
    A partir de : fn′(x)=−nfn(x)−e−nx(1+x)2f'_n(x)=-nfn(x) -\dfrac{e^{-nx}}{(1+x)^2}fn(x)=nfn(x)(1+x)2enx
    soit :
    fn(x)=−1nf′n(x)−e−nxn(1+x)2f_n(x)=-\dfrac{1}{n}f'n(x) -\dfrac{e^{-nx}}{n(1+x)^2}fn(x)=n1fn(x)n(1+x)2enx
    tu passes au calcul intégral :
    I(n)=∫01e−nx1+xdx=∫01fn(x)dx\displaystyle I(n)=\int_0^1\dfrac{e^{-nx}}{1+x}dx= \int_0^1 f_n(x)dxI(n)=011+xenxdx=01fn(x)dx

    I(n)=−1n[fn(x)]01 −1nJ(n)\displaystyle I(n)=-\dfrac{1}{n}[f_n(x)]_0^1\ -\dfrac{1}{n} J(n)I(n)=n1[fn(x)]01 n1J(n) = ....


  • C

    Bonsoir Noemi,

    Est-ce que le résultat est (-1/n)((-e^-n/2)+1-(e^-nx/(1+x)^2)) supérieur ou égale à 1.

    Merci d'avance pour votre aide.


  • N
    Modérateurs

    @cloclo-vida

    I(n)=−1n[fn(x)]01 −1nJ(n)\displaystyle I(n)=-\dfrac{1}{n}[f_n(x)]_0^1\ -\dfrac{1}{n} J(n)I(n)=n1[fn(x)]01 n1J(n) =

    I(n)=−1n(e−n2−1)−1nJ(n)\displaystyle I(n)=-\dfrac{1}{n}(\dfrac{e^{-n}}{2}-1) -\dfrac{1}{n} J(n)I(n)=n1(2en1)n1J(n) = ....

    I(n)=1n(1−e−n2−J(n))\displaystyle I(n)=\dfrac{1}{n}(1-\dfrac{e^{-n}}{2}-J(n))I(n)=n1(12enJ(n))


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