DL d'un graphe
Bonjour,
Soit $f$ telle que : $ f(x,y) = e^x + e^y + x + y - 2$.
On nous demande dans un premier temps de montrer que les solutions de l'équation $f(x,y) = 0$ forment un graphe $\psi$ de classe $C^1$. J'y arrive sans peine par le théorème d'inversion locale des fonctions implicites.
On nous demande alors un développement limité à l'ordre 3 en 0 de ce graphe.
Et là je sèche ...
Auriez-vous des pistes ?
Merci d'avance.
Soit $f$ telle que : $ f(x,y) = e^x + e^y + x + y - 2$.
On nous demande dans un premier temps de montrer que les solutions de l'équation $f(x,y) = 0$ forment un graphe $\psi$ de classe $C^1$. J'y arrive sans peine par le théorème d'inversion locale des fonctions implicites.
On nous demande alors un développement limité à l'ordre 3 en 0 de ce graphe.
Et là je sèche ...
Auriez-vous des pistes ?
Merci d'avance.
Réponses
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Alors c'est un raisonnement par identification.
Le théorème des fonctions implicites te dit que psi est de classe C3,
Écris le developpement limité générique de psi que tu "mets" dans f et tu fais alors un developpement limité de f(x,psi(x)) et tu identifies par unicité du Dl. -
D'accord je comprends très bien ta méthode, je me retrouve avec avec des équations sur les coefficients, j'en déduis mon DL modulo les erreurs de calcul.
Merci. -
Je procède également comme Phare.
Cependant, l'énoncé du théorème des fonctions implicites te donne une relation explicite entre $\psi(x)$ et $\psi'(x)$ (pour $x$ voisin de $0$). Cette relation te permet par récurrence de démontrer qu'en fait ta fonction $\psi$ sera $C^\infty$ et d'autre part d'exprimer les dérivées $\psi^{(k)}(x)$ successivement. Ainsi, en évaluant à chaque fois en $x=0$, tu auras des valeurs explicites pour les $\psi^{(k)}(0)$ ce qui permet d'appliquer ensuite la formule de Taylor.
En pratique, la première phase de la solution exposée ici permet au moins d'expliquer pourquoi ta fonction admettra un DL d'ordre $3$ (et même à tout ordre), ce qui justifie après le fait de la possibilité de l'injecter dans la formule et d'utiliser les règles usuelles sur les DL.
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