Equa. diff. oral X
Réponses
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N'a-t-on pas que $x \mapsto -2x$ est solution de l'inéquation? Peut-être n'ai-je rien compris...
Edit: Oui gb, j'ai fait une erreur de calcul (un moins qui reste moins..) -
Je ne pense pas que $(-2x)^2 + (1+(-2))^2 \leq 1$...
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Bonsoir,
Souvent, ce qui marche bien dans ce genre d'exos, c'est de considérer que $f$ est solution de $f^2+(1+f')^2 = g$ avec $g \leq 1$ et de résoudre formellement. Par exemple, dans le cas linéaire, on exprime les solutions par quadrature(s) et on arrive souvent à la conclusion en travaillant sur les intégrales.
Le principe doit être le même, aux carrés près
Cordialement -
Je ne sais pas si ça vaut quelque chose mais j'essaierais bien de passer par les complexes en posant plutôt $g(x)=(1+f'(x))+if(x)$. On aurait alors pour hypothèse $\forall x\in \R, |g(x)|\leq 1$ et on pourrait écrire (formellement pour l'instant) $f(x)=e^{-ix}\int^x(g(t)-1)e^{it}dt$.
Je n'en ai pas tiré grand chose pour l'instant mais ça présent l'avantage de se débarasser des carrés et de se ramner à un problème linéaire. -
Bonsoir Naos, pourriez-vous me détailler un peu plus votre solution ?
Merci -
Une solution dont je ne suis pas très satisfait :
la condition $(f(x))^2+(1+f'(x))^2 \leq 1$ impose
1) $-1 \leq f(x) \leq 1$
2) $-2 \leq f'(x) \leq 0$
ainsi $f$ est décroissante et bornée sur $\R$ et admet des limites finies en $+\infty$ et $-\infty$.
Si la limite $\ell$ en $+\infty$ est non nulle, alors, sur un intervalle $[x_0,+\infty[$,on a $(f(x))^2 \geq \dfrac{\ell^2}{2}$, donc
$(1+f'(x))^2 \leq 1 - \dfrac{\ell^2}{2}$ et $f'(x) \leq -1 + \sqrt{1 - \dfrac{\ell^2}{2}} = \alpha < 0$.
En intégrant, pour $x \geq x_0$ : $f(x) = f(x_0) + \int_{x_0}^xf'(t)\,dt \leq f(x_0) + \alpha(x-x_0)$, ce qui montre que $f$ est de limite $-\infty$ en $+\infty$, contrairement au fait que $f$ est bornée.
Ainsi $f$ est de limite nulle en $+\infty$.
On montre de même (...) que $f$ est de limite nulle en $-\infty$.
$f$ décroit donc de 0 à 0 : elle est nulle. -
Bonsoir,
Si f est solution du problème, l' inégalité que vérifie f donne: |(1+f'(x))|<=1 et |f(x)|<=1 donc -2<=f'(x)<=0 (pour tout x réel). Ainsi, f est décroissante,bornée, donc f admet une limite en + et - l' infini qu' on note l et l'. Puisque f est bornée et qu' elle admet une limite en l' infini, f' admet aussi en + et - l' infini une limite qui est necessairement 0. Donc en passant à la limite dans l' inégalité, on trouve que l=l'=0, par décroissance, f=0 et réciproquement ça marche.
Il y a peut être une erreur, cordialement -
Doublé !
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Vista : le passage de "$f$ bornée et admet une limite en l'infini" à "$f'$ admet aussi une limite en l'infini" me paraît suspect, sans invoquer d'autres propriétés sur $f$.
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Ca semble correct. J'avais remarqué que $f$ était décroissante et bornée, mais je n'avais pas pensé à raisonner sur les limites. C'est géant
Merci gb -
Oui, je regardais ici, si f' n' admet pas 0 pour limite en l' infini, f ne peut pas etre bornée, c' est ce que je regardais ici
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Salut,
<< {\it Oui, je regardais ici, si f ' n'admet pas 0 pour limite en l'infini, f ne peut pas être bornée, c'est ce que je regardais ici} >>
Essaie avec $ \dfrac{\sin(x^2)}{x}$ -
On pourra longtemps polémiquer sur une imprécision, au lieu de chercher où ça bloque dans une démo, faudrait peut etre chercher la démo,
Cordialement -
gb > {\it Une solution dont je ne suis pas très satisfait ..}
Qu'est ce que ne te plait pas, ta solution me semble très simple ?! .. Any way
En voici une autre assez proche, juste pour le fun ..
On doit avoir $f^2(x)\leq 1 \Longrightarrow -1 \leq f(x) \leq 1 $ et $(1+f'(x))^2\leq 1\Longrightarrow -2 \leq f'(x) \leq 0$
La fonction $f$ est donc bornée et décroissante sur $\R$, et on a : $\displaystyle \lim_{x\rightarrow -\infty}f(x)=B_s$ (borne Supérieure), $\displaystyle \lim_{x\rightarrow +\infty}f(x)=B_i$ (borne Inférieure).
L'inéquation initiale s'écrit aussi :
$f^2(x) + (f'(x))^2+2f'(x) \leq 0 \Longrightarrow \displaystyle \int_x^{x+1}f^2(t)dt+2(f(x+1)-f(x))\leq 0 \Longrightarrow f^2(u(x))+2(f(x+1)-f(x))\leq 0$, avec $u(x)\in ]x,x+1[$
Si $x\rightarrow - \infty$ on obtient $B^2_s\leq 0\Longrightarrow B_s=0$. Si $x\rightarrow +\infty$ on obtient $B^2_i\leq 0 \Longrightarrow B_i=0$.
Manifestement $f$ est la fonction nulle
-D -
Bizarre ,dans mon précédent post le code Latex est bien $ x\rightarrow -\infty$ et pourtant on visualise avec + !!
[J'ai corrigé car tu avais mis du BBcode et tu es en LaTeX. Peut-être cela a réparé ce qui te semble bizarre ? AD] -
Pour AD : Non c'est pareil, mais je n'ai pas vu ta modif !
[MMu, tu es inscrit au forum. Pourquoi ne corriges-tu pas toi-même ton message ?
(lien "Modifier l'envoi" en bas à droite de ton message). AD]
[AD , je l'avait déjà fait fait, mais .. passons .. maintenant c'est OK] -
Je ne résiste pas à une petite généralisation :
Soient $a,b$ deux réels strictement positifs est $k:R\rightarrow R$ une fonction bornée quelconque.
Trouver la solution $f:R\rightarrow R$ de l'inéquation $|f(x)|^a + |1+k(x)f'(x)|^b
\leq 1$
B-)
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