Exercices de MPSI

Un problème, une question, un nouveau théorème ?
Jio15

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par Jio15 » 04 juil. 2016 20:46

donnerwetter a écrit : C'est 100% calcul bourrin d'équations de droites non (et dans ce cas l'intérêt est assez limité non ?) ? Ou il y a une solution élégante ?
Tu as du calcul à faire de toute façon, mais selon comment tu fais les calculs ça peut être horriblement dur ou assez rapide et joli :D

Sinon pour l'exo :
SPOILER:
f(x+0.3)-f(x) est de signe (strictement) positif ou négatif partout, par exemple positif (par TVI, si ça changeait de signe ça s'annulerait). Alors ça veut dire que f(0.7)<0 et f(0.4)<0 et f(0.1)<0 et par ailleurs f(0.3)>0, f(0.6)>0, f(0.9)>0, on trouve donc cinq changements de signe donc cinq zéros dans ]0,1[ et en rajoutant 0 et 1 ça fait 7.
Il est vachement intéressant je trouve :)

Sudist

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par Sudist » 06 juil. 2016 23:47

muggle a écrit :Ca manque d'arithmétique, de dénombrement, ou d'analyse :wink:
On se donne $ f : [0;1] \to \mathbb{R} $ continue et telle que $ f(0) $ et $ f(1) $ sont nuls. On sait de plus que pour tout x de $ [0;0.7] $, $ f(x+0.3) \neq f(x) $. Prouver que $ f $ s'annule au moins 7 fois sur l'intervalle $ [0;1] $.


C'est un exercice du concours général ça (2005)

physics

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par physics » 10 juil. 2016 02:44

Salut! J'ai un exo en analyse de niveau Terminale, si vous aviez des idées pour le résoudre dans le cadre du programme.
$ \text{Soient }a, b\in\mathbb{R}\text{ et }n\in\mathbb{N}\text{.} $
$ \text{D\'eterminer la limite suivante : }\lim\limits_{n\rightarrow+\infty} $$ \Displaystyle \left( \frac{(n+3)^{n+2+a}}{(n+2)^{n+1+b}}-\frac{(n+2)^{n+1+a}}{(n+1)^{n+b}} \right). $

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Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par Almar » 10 juil. 2016 12:40

physics a écrit :Salut! J'ai un exo en analyse de niveau Terminale, si vous aviez des idées pour le résoudre dans le cadre du programme.
$ \text{Soient }a, b\in\mathbb{R}\text{ et }n\in\mathbb{N}\text{.} $
$ \text{D\'eterminer la limite suivante : }\lim\limits_{n\rightarrow+\infty} $$ \Displaystyle \left( \frac{(n+3)^{n+2+a}}{(n+2)^{n+1+b}}-\frac{(n+2)^{n+1+a}}{(n+1)^{n+b}} \right). $
mon idée :
SPOILER:
Tu rassembles en une seule fraction et tu compares les monômes de plus haut degré
En développant :
SPOILER:
En mettant tout en une seule fraction, ça donne :

$ \frac{(n+3)^{n+2+a}(n+1)^{n+b}-(n+2)^{2n+2+a+b}}{(n+2)^{n+1+b}(n+1)^{n+b}} $

Le monome de plus haut degré en haut est du type : $ \alpha n^{2n+1+a+b} $ ($ \alpha \in \mathbb{R} $) tandis que le monome de plus haut degré en bas est : $ n^{2n+1+2b} $

Du coup, pour b < a, la limite tend vers $ \pm\infty $ (selon le signe du $ \alpha $)
pour b > a, cela tend vers $ 0 $
Pour b = a, cela tend vers $ \alpha $

Ce qui me perturbe un peu c'est que $ a $ et $ b $ sont dans $ \mathbb{R} $, donc je sais pas si l'histoire des monômes fonctionne ni même comment on pourrait calculer le $ \alpha $, le binome de Newton ne marche que pour les puissances entières... (même si c'est hors-programme depuis 2012...)

J'attends de voir si il y a de meilleurs solutions niveau terminale, je suis pas sûr qu'on soit censé pouvoir jouer avec des puissances non entières :|
2016-2017 : MPSI (Lycée Pierre de Fermat)
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2018-20XX : ENS de Lyon

physics

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par physics » 10 juil. 2016 15:35

Oui mais bon c'est pas très sure comme idée. Surtout que les théorèmes appliqués excède le programme (binôme de Newton pour les exposants réels et le théorème du monôme pour la limite des fonctions exponentielles...). N'y a-t-il pas une expression élégante pouvant déterminer la limite. J'ai posté l'exo parce que je ne vois pas d'autre limite que $ 0 $ car intuitivement (comme en physique!) en négligeant tout (les nombres dans les parenthèses...) devant $ n $ on obtient $ \frac{n^n}{n^n}-\frac{n^n}{n^n}=0 $. Mais on se doute bien que $ a $ et $ b $ ne sont pas là par hasard...Si ce n'est pas ça alors une autre question se soulève : pourquoi cette méthode qui marche tant n'est pas valable ici?
J'ai pensé utiliser le Thm de Gendarme mais rien à l'horizon. Bon c'est les vacances je crois que je vais tricher un peu et voir comment elle se comporte avec Géogebra :twisted:.

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Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par JeanN » 10 juil. 2016 16:42

C'est davantage un exo de sup (après un cours de calcul asymptotique) que de terminale...
Professeur de maths MP Lycée Sainte-Geneviève

physics

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par physics » 10 juil. 2016 16:46

Ah je vois, mais il n'y aurait pas une astuce qui pourrait le résoudre ?ou je le laisse tomber ?

physics

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par physics » 10 juil. 2016 17:16

Je viens de voir avec Geogebra et et apparemment les conclusions de Almar fonctionnent! :o
$ a<b $, l'expression tend vers $ 0 $
$ a=b $, l'expression tend vers un certain réel $ \simeq 2.6 $
$ a>b $, l'expression tend vers $ +\infty $
Reste plus qu'a trouver précisément le $ \alpha $ et montrer le théorème du monôme pour les fonctions exponentielles pour clore l'exercice!Mais ça reste du travail avec toujours une preuve hors programme... Une autre preuve plus simple?

spemaths

Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par spemaths » 11 juil. 2016 10:30

Le certain réel c'est e en fait :mrgreen:

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Re: Exercices de pré-rentrée MPSI

Message par kakille » 11 juil. 2016 21:24

physics a écrit :Si ce n'est pas ça alors une autre question se soulève : pourquoi cette méthode qui marche tant n'est pas valable ici?
D'après ce que tu écris, la limite quand $ n $ vers l'infini de $ \frac{(n+1)^n}{n^n} $ devrait être celle de $ n^n/n^n $, donc 1. Or elle vaut $ \mathrm{e}=\exp 1 $.

1. Que dit exactement la méthode (en fait : le théorème) dont tu parles ?

2. Explique le $ \mathrm{e} $.
"[...] On dira que le nombre $ L $ est limite de cette suite, si, pour tout nombre réel donné $ \varepsilon $, si petit soit-il, il existe un nombre entier $ n $ tel que l'ont ait $ |L−S_n|<\varepsilon $."

Alain Badiou, Eloge des mathématiques.

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