Bonjour j’aurai besoin d’aide svp! Exercice 2 1. f est la fonction définie sur ]1; +infini[ par f(x) =x/ln(x)
a. Etudier la limite de la fonction f en 1. puis en +infini b. Etudier le sens de variation de la fonction f sur l'intervalle ]1;+00. c. En déduire que si x > e, alors f(x) > e. 2. (un) est la suite définie par uo = 5 et pour tout entier naturel n, Un+1 = f(un). a. Montrer que pour tout entier naturel n, Un>e. b. Déterminer le sens de variation de (un). c. En déduire que la suite (un) est convergente et déterminer sa limite l. d. Ecrire une fonction Python nommée seuil ayant pour argument la variable A et qui renvoie le plus petit entier naturel n tel que un < A. Donner le résultat obtenu lorsqu'on saisit la commande seuil(2.72) dans la console.
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alexandre0519
Réponse :a/ [tex]\lim_{x\mapsto1}\frac{x}{lnx}= +\infty[/tex] car [tex]\lim_{x\mapsto1}lnx=0[/tex][tex]\lim_{x\mapsto+\infty{\frac{x}{lnx}=+\infty[/tex] selon la règle des croissances comparées b/ dérivons f(x) :Utiliser la formule de dérivée composée : [tex]\frac{u}{v}=\frac{v*u' - v'*u}{v^2}[/tex] u = x u'=1v = ln(x) v'=1/xOn a f'(x) = [tex]f'(x)=\frac{lnx -1}{(lnx)^2}[/tex]Le dénominateur est positif car un carré est toujours positif il reste à résoudre lnx-1>0 Donc : lnx -1 > 0lnx > 1x > ef est donc decroissante sur ]1 ; e] et croissante sur [e ; +infini[ c/ si x>e alors [tex]f(x)>\frac{e}{ln(e)}=\frac{e}{1} =e[/tex] 2a/ Preuve par récurrence : Soit P(n) le predicat "Un>e"Initialisation : n=0u0=5>e donc P(0) est vraiHérédité : On suppose que P(n) est vrai pour un n fixé un > e [tex]\frac{u_n}{ln(u_n)} > \frac{e}{ln(e)} =e[/tex][tex]\text{on reconnait la suite Un+1 donc}[/tex] [tex]u_{n+1}>e[/tex]P(n+1) est vrai Conclusion : P(n) est vrai pour tout n>12b/[tex]u_{n+1}-u_n = \frac{u_n}{ln(u_n)} -u_n[/tex] [tex]=\frac{u_n - u_n*ln(u_n)}{ln(u_n)}[/tex]Le dénominateur est positif car un>e donc ln(un)>1Le numérateur : Selon 2a Un>e donc ln(un) est supérieur à 1 ce qui fait que un-un*ln(un) est négatif.Donc Un est décroissante 2c/ Selon le théorème de la convergence monotone, une suite minorée et décroissante converge vers un point L réel.Donc (un) est convergente.Son point fixe verifie ainsi : l = f(l) = lim(un)Donc : [tex]l = \frac{l}{ln(l)}[/tex][tex]l*ln(l)=l[/tex][tex]ln(l)=1[/tex][tex]l=e^1=e[/tex][tex]\lim_{n\mapsto\infty} u_n = \lim_{n\mapsto\infty} u_{n+1}= l = e[/tex] Selon le théorème du point fixe
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