suite et fonction exponentielle
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Mmiumiu dernière édition par
Bonjour !!
Alors voilà ma meilleure amie est en Term et cette après midi en voulant l'aider sur un de ses DM nous sommes tombées sur une colle :frowning2:
Merci d'avance à ceux qui auront la gentillesse de nous éclairer .énoncé
On conscidère la fonction fff définie sur l'intervalle [0 ; +∞[ par
f(x)=1−x2e1−x2f(x) = 1 - x^2e^{1-x^2}f(x)=1−x2e1−x2
son tableau de variations est le suivant
$\begin{tabular}{|c|ccccccc|}x&0&&1&&+\infty \ \hline \ &1&&&&1 \ {f}&&\searrow&&\nearrow&&\ &&&0&\end{tabular}$
asymptote d'équation y=1y = 1y=1
Questions
- Soit nnn entier supérieur ou égal à 2
Montrer que l'équation
f(x)=1nf(x) = \frac{1}{n}f(x)=n1
admet deux solutions unu_nun et vnv_nvn respectivement comprises entre [0;1] et [1; + ∞[.
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Sur la feuille construire sur l'axe des abscisses les réels unu_nun et vnv_nvn pour nnn appartenant à l'ensemble {2;3;4}.
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Déterminer le sens de variation des suites uuu et vvv .
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Montrer que la suite uuu est convergente et déterminer sa limite.
Procéder de même pour la suite vvv . En déduire que les suites sont adjacentes.
Réponses
∀ xxx de R* et ∀ nnn ≥2
f(x)=1nf(x) = \frac{1}{n}f(x)=n1
⇔f(x)=1−x2e1−x2=1nf(x) = 1 - x^2e^{1-x^2} = \frac{1}{n}f(x)=1−x2e1−x2=n1
⇔1−x2e1−x2−1n=01 - x^2e^{1-x^2}- \frac{1}{n}= 01−x2e1−x2−n1=0
⇔
on pose
pour les mêmes ensembles de définition de départsp(x)=1−x2e1−x2−1np(x) = 1 - x^2e^{1-x^2}- \frac{1}{n}p(x)=1−x2e1−x2−n1
ppp est composée de fonctions dérivalbles sur R* donc ppp est dérivable sur R*
p′(x)=2x2e1−x2(−1+x2)p'(x) = 2x^2e^{1-x^2}( -1 + x^2)p′(x)=2x2e1−x2(−1+x2)
p′(x)≥0p'(x) \ge 0p′(x)≥0
⇔−1+x2≥0-1+x^2 \ge 0−1+x2≥0
⇔x2≥1x^2 \ge 1x2≥1
⇔x≥1x \ge 1x≥1
donc ppp décroissante sur [0;1] et croissante sur [1;+∞[
limx→0p(x)=1−1n\lim _{x \rightarrow 0}p(x) = 1-\frac{1}{n}limx→0p(x)=1−n1
limx→+∞p(x)=limx→+∞1−1n−x2×eex2=1−1n\lim _{x \rightarrow {+} \infty}p(x) = \lim _{x \rightarrow {+} \infty} 1-\frac{1}{n} - \frac{x^2\times e}{e^{x^2}}= 1-\frac{1}{n}limx→+∞p(x)=limx→+∞1−n1−ex2x2×e=1−n1
p(1)=−1np(1) = \frac{-1}{n}p(1)=n−1
on a donc deux solutions pour p(x)=0p(x) = 0p(x)=0 (cf théorème de la bijection)
Alors avec la fonction TABLE de la calculette on peut trouver les valeurs de u2;v2;u3...u_2; v_2 ;u_3 ...u2;v2;u3...
mais ensuite on ne sait pas comment prouver que uuu est croissante
j'ai pensé à calculer la dérivée seconde car la pente de la courbe augmente avec nnn mais je ne sais pas trop où ça me mène ...
- Soit nnn entier supérieur ou égal à 2
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Salut,
Voila ce que j'ai trouvé pour la question 2.∀n∈mathbbNmathbb{N}mathbbN 1n+1≤1n\frac{1}{n+1} \le \frac{1}{n}n+11≤n1
donc f(un+1)≤f(un)f(u_{n+1}) \le f(u_n)f(un+1)≤f(un)
Or 0≤un≤10 \le u_n \le 10≤un≤1 et sur cet intervalle f esf décroissante donc
un≤un+1u_n \le u_{n+1}un≤un+1 (d'après la réciproque - à démontrer - de la définition d'une fonction décroissante).
Ca marche aussi pour vnv_nvn en considérant que 1≤vn1 \le v_n1≤vn.
miumiu: mise au LaTeX
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Mmiumiu dernière édition par
Merci beaucoup Thierry ^^
que serions nous sans notre webmaster?! :rolling_eyes: