Fonction avec suite

Aide sur les questions d'analyses.
edrouin
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Fonction avec suite

Message par edrouin » 12 novembre 2013, 21:23

Bonsoir, j'ai un petit problème dans la fin d'un exercice.

J'ai le fonction g $\frac{1+x}{1+ e^{x} }$ dont j'ai étudié les variations et j'ai montré que $ \frac{1}{2} < x_{o} < 1$, x0 étant la solution de g(x)=x

Après on à la suite $ U_{n+1}=g( U_{n} ) $ et j'ai montré que $\frac{1}{2} \leq U_{n} \leq x_{0} $ et que la suite est croissante et converge vers $ x_{0} $

Mais ensuite je dois montrer que pour tout x appartenant à $[ \frac{1}{2}; x_{0} ]$, $ \mid g'(x) \mid \leq \frac{1}{8} $ et ensuite que pour tout n appartenant à N* $ \mid U_{n}- x_{0} \mid \leq (\frac{1}{8})^{n-1} x \frac{1}{2} $
et là je bloque ...
Pouvez-vous m'aider s'il vous plait ?

Merci d'avance

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Re: Fonction avec suite

Message par Job » 12 novembre 2013, 23:36

Bonsoir

Pour majorer $|g'(x)|$ sur $[\frac{1}{2} , x_0]$ il faudrait calculer $g"(x)$ pour étudier les variations de $g'$ sur $[\frac{1}{2} , x_0]$ mais j'arrive à un résultat qui n'est guère concluant. N'y-a-t-il pas une faute dans l'écriture de $g(x)$.

Pour la suite on utilise l'inégalité des accroissements finis . Tous les termes de la suite appartenant à l'intervalle sur $[\frac{1}{2} , x_0]$, on a donc en utilisant la majoration de $|g'(x)|$ :
$|g(U_n)-g(x_0)|\leq \frac{1}{8} |U_n-x_0|$
Soit $|U_{n+1}-x_0|\leq \frac{1}{8} |U_n-x_0|$

Je présume qu'on avait $U_1=\frac{1}{2}$. On fait ensuite une récurrence facile avec l'inégalité précédente.

edrouin
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Re: Fonction avec suite

Message par edrouin » 13 novembre 2013, 21:02

Ok merci mais après vérification la fonction g est bien la bonne.

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Re: Fonction avec suite

Message par Job » 14 novembre 2013, 16:12

J'ai calculé $g'(x)=\frac{1-xe^x}{(1+e^x)^2}$ et $g"(x)=\frac{-e^x[(1-x)e^x+x+3]}{(1+e^x)^3}$

Sur l'intervalle $[\frac{1}{2},x_0]$, l'expression entre crochets est positive donc $g"(x)<0$ sur l'intervalle $[\frac{1}{2},x_0]$ et $g'$ est donc décroissante sur cet intervalle.

Or $g'(x_0)=0$ donc $g'$ est positive sur l'intervalle $[\frac{1}{2},x_0]$ et atteint son maximum en $\frac{1}{2}$. Donc $g'(x)$ est majoré par $g'(\frac{1}{2})$ et $g'(\frac{1}{2})<\frac{1}{8}$

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