Moyenne de dérivées et moyenne de fonctions

Bonjour,

j'ai une question assez simple je crois.

Soit $f: \mathds{R}_{+}\rightarrow \mathds{R}_{+}$ une fonction strictement croissante et $f': \mathds{R}_{+}\rightarrow \mathds{R}_{+}$ sa dérivée telle que $f(0)=f'(0)=0$.

Soit $f_1, f_2,..., f_n$ une suite de fonctions de $\mathds{R}_{+}$ dans $\mathds{R}_{+}$ et $f_1',f_2',...,f_n'$ leurs dérivées associées également de $\mathds{R}_{+}$ dans $\mathds{R}_{+}$ telles que $f_i(0)=f_i'(0)=0$ pour tout $i$. Soit $p_1(x), p_2(x),...,p_n(x)$ des poids tels que pour tout $x$ $p_1(x)+p_2(x)+...+p_n(x)=1$, $p_i$ compris entre 0 et 1 au sens large pour tout $i$. On sait pour tout x que $$f'(x)=\sum_{i=1}^n p_{i}(x)f_{i}'(x)$$

Comme la dérivée de $f$ est une moyenne arithmétique des dérivées des $f_i$, peut-on conclure que $f$ est aussi une moyenne arithmétique des $f_i$ ?

Merci !

Réponses

  • Bonjour,

    Moi je veux bien un exemple de poids qui vérifie ton égalité et qui dépendent en même temps de $x$
  • Par exemple en prenant $\displaystyle f_{i}(x)= (i-1) \int_{0}^x \frac{yg(y)G^{i-2}(y)}{1-G^{i-1}(y)}dy $ avec $i\in\{1,\ldots,n\}$, $G$ une distribution de probabilité et $G'=g$ sa densité (continue).
    $\displaystyle f(x)= \sum_{i}w_{i}(i-1) \int_{0}^x \frac{yg(y)G^{i-2}(y)}{1-\sum_{k}w_{k}G^{k-1}(y)}dy $ avec $\displaystyle w_{i}\in[0,1],\ \sum_{i=1}^n w_{i}=1$.
    $\displaystyle p_i(x)=\frac{w_i (1- G^{i-1}(x))}{1- \sum_k w_k G^{k-1}(x)}$

    [Corrigé selon ton indication. AD]
  • Il me semble que la réponse est non. On prend deux fonctions $f_1(x)=\frac{x^2}{1+x^2}$, $f_2(x)=\frac{x^2}2$, $p_1=\mathbf{1}_{[0,a]}$, $p_2=\mathbf{1}_{]a,+\infty]}$. Pour $a=\frac12$ par exemple, quand $x$ est au delà de $0,8$, $f(x)$ n'est plus dans l'enveloppe convexe de $f_1(x)$ et $f_2(x)$.
    19775
  • Merci,

    Tu cherches à répondre à cette question dans un cas particulier ($f_i$ croissants, les poids peuvent dépendre des $f_i'$) ou en général? Je crois que ca doit se traiter au cas par cas. Commence par intégrer des deux côtés et tu verras ou ca bloque.

    D'où vient cette question?
  • Je suis physicienne, j'ai besoin de ce résultat pour un cas particulier où les f_i sont croissantes et positives. Voir que ça marche dans le cas général aurait été un résultat très utile. Mais apparemment ça ne marche pas (ce qui devrait aussi m'aider je crois). Merci à tous les deux pour votre aide !
  • Peut-être ton cas particulier a-t-il des propriétés supplémentaires, qui feraient que ça marche...
  • oui j'espère, je m'y remets ! Merci !
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