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Limite des fonctions f_n

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Limite des fonctions f_n

Messagede paspythagore le Lundi 08 Février 2010, 19:37

Bonjour,

Je ne comprends décidément rien à ce devoir.

Je dois déterminer la limite simple puis voir s'il y a convergence uniforme sur \mathbb{R}^* pour une suite de fonctions définie par :

f_0 (t) = 0, f_{n+1}(t) = \sqrt{t + f_n(t)} pour t \geq 0

La limite simple, c'est pour t fixé ?

Mais la relation de récurrence, je ne vois pas.

Merci des indices que vous pouvez me donner.
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Re: limite des fonctions f_n

Messagede girdav le Lundi 08 Février 2010, 19:45

Salut,
pour connaître la limite simple on fixe t, ici un réel non nul et on regarde le comportement de la suite \left(f_n\left(t\right)\right).
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede paspythagore le Lundi 08 Février 2010, 23:04

Bonsoir,

j'ai eu un exercice sur les suites l'année dernière qui ressemblait mais que je n'ai pas compris :

u_1 = \sqrt{9} et u_{n+1} = \sqrt{9 + u_n}, n \geq 0
D'aprés les théorèmes algébriques :
l^2 - l - 9 = 0
Donc : l = \dfrac{1 + \sqrt{37}}{2}


Alors ne connaissant pas les théorèmes algébriques, je n'ai évidemment pas compris.

Est ce qu'ici, l'idée serait la même et on pourrait dire que  l^2 - l - t = 0, d'où l = \dfrac{1 + \sqrt{1 + 4t}}{2}

Donc pour t fixé, la suite de fonction converge simplement ?

Les théorèmes algébriques (et notamment celui qui a servi), je serai heureux de les connaître, merci de votre aide.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede guiguiche le Lundi 08 Février 2010, 23:07

oui, c'est cela pour la convergence simple : théorème du point fixe.
Pas d'aide par MP : les questions sont publiques, les réponses aussi.
Tu as apprécié l'aide qui t'a été fournie ? Alors n'hésite pas à rendre la pareille à quelqu'un d'autre.
Un peu d'autopromotion.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede paspythagore le Lundi 08 Février 2010, 23:24

Merci,
ça du vite dégainé. Malgré internet, je n'arrive pas à en trouver une définition qui me convienne.

Pour la convergence uniforme sur \mathbb{R}^*, il faut "morceler" \mathbb{R}^* où on peut minorer la fonction par une autre divergente ?
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede girdav le Mardi 09 Février 2010, 18:15

Quel est la limite que tu trouves?
Sinon pour étudier la convergence uniforme tu regarde si la suite \sup_{t\in \mathbb R_*} \left|f_n\left(t\right)-f\left(t\right)\right| (où f est la limite) tend vers 0 quand n tend vers l'infini.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede paspythagore le Mercredi 10 Février 2010, 22:14

Bonsoir,


Est ce que l'on peut dire que \sup_{t\in \mathbb R_*} \left|f_n\left(t\right)-l\left(t\right)\right| tend vers 0, avec l = \dfrac{1 + \sqrt{1 + 4t}}{2}

\sup_{t\in \mathbb R_*} \left|f_n\left(t\right)-l\left(t\right)\right|= \dfrac{1 + \sqrt{1 + 4t}}{2} qui ne tend pas vers 0

Donc f_n(t) converge uniformément sur \mathbb R_*?

C'est pas très rigoureux mais c'est dans la bonne voie ?
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede girdav le Jeudi 11 Février 2010, 09:25

Il y a quelque chose qui me chiffonne : comment se fait-il qu'un \sup sur t contienne un t comme résultat?
Pose dans un premier temps a_n =\sup_{t\in \mathbb R^*}\left| f_n \left(t\right)-l\left(t\right)\right| puis essaie, à défaut d'exprimer a_{n+1} en fonction de a_n, de minorer ou majorer l'un en fonction de l'autre.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede paspythagore le Jeudi 11 Février 2010, 18:27

Non désolé, je n'y arrive pas.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede François D. le Jeudi 11 Février 2010, 18:40

Question à la cantonade : \R étant complet, ne suffirait-il pas d'essayer de montrer que la suite (f_n) est « Cauchy uniforme » ou de montrer qu'elle ne l'est pas ? Il me semble en effet qu'essayer de majorer |f_{n+1}(t)-f_n(t)| indépendamment de t\in\R^* pourrait être un peu moins pénible.
François D.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede Aleph le Vendredi 12 Février 2010, 16:24

J'ai peut-être une piste : |f_n(t)-f(t)|\leq|f_n(t)-f_{n+1}(t)^2|+|f_{n+1}(t)^2-f(t)|.
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede Aleph le Vendredi 12 Février 2010, 17:44

ce que j'ai proposé ne mène à rien... :(
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede edouardo le Vendredi 12 Février 2010, 18:56

Attend !! Déja c'est quoi ce délire sur des théorèmes algèbriques que tu ne connaitrais pas ?
Y a pas besoin de théorèmes compliqués pour comprendre cela : "S'il y a une limite l et que Un+1 = F(Un) alors en passant cette égalité à la limite lorsque
n->l'infini on obtient l = F(l)" !!

Ensuite à toi de te montrer à la main que la suite converge : c'est facile elle est croissante majorée (fais donc un dessin pour voir cette cv "en escalier"!) , et de montrer quelle est la limite parmi les solutions de l=F(l) : ici c'est l =rac( l+t) donc l est la solution positive de l'équation du second degré correspondante (et pas l'autre !) .
Ce n'est qu'après avoir fait cela et l'avoir compris que tu pourras aborder le théorème du point fixe dont je répète tu n'as pas absolument besoin ici.

Quand à la convergence uniforme il faudrait que tu comprennes graphiquement ce que cela veut dire ! peux tu dessiner une suite de fonctions qui cv simplement mais pas uniformément ; vois-tu ce que cela signifie sur un dessin que de converger uniformément ?
C'est quand même cela l'essentiel ! A ce moment là tu comprendras pourquoi ici il faut prendre t=n pour conclure immédiatement que fn ne converge pas uniformément.

Les maths ce ne sont pas des recettes de magie ! Il faut y passer beaucoup, beaucoup de temps pour essayer de comprendre et réaliser que tout se tient.
Excusez-moi d'être un peu virulent..
Ed
Les débutants pensent souvent que toute fonction est défine par une "formule" permettant de calculer f(x) en fonction de x.
On ne saurait avoir une idée plus fausse de la notion de fonction. (R. Godement)
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede edouardo le Vendredi 12 Février 2010, 19:01

Houps ! oublié de préciser au début de mon message que F doit être continue pour pouvoir permettre le passage à la limite.Mais de toute façon c'est le cas ici.
Ed
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede Aleph le Vendredi 12 Février 2010, 19:17

Moi je suis nul dans les suites de fonctions...

edouardo a écrit:Ensuite à toi de te montrer à la main que la suite converge : c'est facile elle est croissante majorée


Comment fait-on pour la majorer?
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede kojak le Vendredi 12 Février 2010, 20:04

@edouardo : eh doucement, keep cool :D j'sais bien que le volcan fait des siennes là bas, mais ce n'est pas une raison pour que ça déteigne ici :wink:

De plus, merci d'utiliser le mode \LaTeX pour les formules de maths :wink:
pas d'aide par MP
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Re: Limite des fonctions f_n

Messagede edouardo le Vendredi 12 Février 2010, 20:53

Pour majorer la suite {\left({f}_{n}(t) \right)}_{n\geq 0} tu montres par exemple par récurrence que l=\frac{1+\sqrt{1+4t}}{2} la majore. Ce n'est pas difficile à condition de bien utiliser le fait que l=\sqrt{l+t}.

Pour la convergence uniforme tu peux raisonner par l'absurde : si la suite convergait uniformément alors tu pourrais prendre t=n (justifie-le !) et la suite réelle ({f}_{n}(n)) convergerait . Or....

:mrgreen: C'est pas le volcan qui a déteint, c'est le vin du civet de lapin. :mrgreen:
Ed :D
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