Fonctions convexes

Publié le 24 févr. 2012 il y a 12A par Anonyme - Fin › 2 mars 2012 dans 12A
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Sujet du devoir

1) demontrer que la fonction f est convexe si,et seulement,si la fonction f' est croissante sur I

;soit f une fonction convexe et soit a appertenant a I . posons pout tous réel x de I:(x)=f(x)-[f'(a)(x-a)+f(a)].

3) quelle interpretation graphique peut on faire de la fonction a ?

4) etudier les variations de la fonction a sur I et demontrer que la fonction a admet un minimum en a =0
?
5) que peut on dire a propos de la position relative de la courbe d'une fonction convexe et de ses tangentes?

6) demontrer qu'une fonction trinome du second degré est soit convexe soit concave sur . aquell condition est elle convexe , a quelle condition est elle concave .

7) demontrer que la fonction racine carrée est concave sur ]0;+ [

8) de la meme facon etudier la convexité d'une fonction homographique sur chacun des deux intervales ]-;-d/c[ et ]-d/c;+[

Où j'en suis dans mon devoir

Je suis bloqué au début j'aurais besoin d'explication sur les premieres questions pour pouvoir continuer les autres questions



12 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
bonjour

a(x)=f(x)-[f'(a)(x-a)+f(a)]

dans f'(a)(x-a)+f(a) on reconnait l'expression de l'équation de la tangente à f au point d'abscisse a
---> ya = f'(a)(x-a)+f(a) est une droite

donc a(x) représente donc graphiquement la distance horizontale entre f(x) et la droite tangente en a.

4) etudier les variations de la fonction a sur I
---> développe a(x)
et dérive cette fonction
puis étudie son signe

démontrer que la fonction a admet un minimum en a =0 ---> tu es sûr de "a=0"?
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
-La premiere réponse je l'avais.
-La deuxième j'ai fais la dérivée mais pour étudier son signe je ne sais pas comment faire. J'ai ça la A'(x)=f'(x)-f'(a)
- Il faut démontrer que la fonction A(a) admet un minimum en a qui vaut 0.
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
A'(x)=f'(x)-f'(a) ok
on étudie le signe de cette dérivée sur I:

A'(x) < 0 <==> A est décroissante
A'(x) = 0 <==> tangente horizontale
A'(x) > 0 <==> A est croissante

lorsque la dérivée s’annule, la fonction change de sens de variation ---> on a donc un minimum pour
f'(x)=f'(a) <==> x=a
et on vérifie que A(a) = f(a)-[f'(a)(a-a)+f(a)] = 0
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
Pour vérifier on dit que [f'(a)(a-a)+f(a)]=f(a) donc f(a)-f(a)=0
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
si tu veux..
sinon
A(a) = f(a)-[f'(a)(a-a)+f(a)]
= f(a) - [[f'(a) * 0 )+f(a)]
= f(a) - f(a)
= 0
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
5)A propos de la position relative de la courbe d'une fonction convexe et de ses tangentes, on peut dire qu'elle dépend du nombre x
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
je viens de voir que j'ai fait une erreur d'interprétation dans mon explication au début:
"a(x) représente donc graphiquement la distance horizontale entre f(x) et la droite tangente en a." --->
il s'agit de la distance VERTICALE entre la courbe et la tangente.
excuse-moi pour cette confusion.
rassure-toi cela ne change pas tes résultats !

je continue :
5) puisque la fonction A admet un minimum =0, cela signifie que la fonction A(x) est toujours >=0
et donc...
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
Et donc la courbe d'une fonction convexe est toujours >=0
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
courbe d'une fonction convexe est toujours >=0 ... non pas la courbe de la fonction convexe, mais la courbe de A.

la réponse attendue n'est toutefois pas celle là :

A(x) > 0 <==>
f(x)-[f'(a)(x-a)+f(a)] >0 <==>
f(x) > [f'(a)(x-a)+f(a)]
--> quelle est la position relative de la courbe de f par rapport à celle de la tangente?
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
La courbe f est au dessus de celle de la tangente.
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
exact.
Anonyme
Posté le 25 févr. 2012
je reviens demain voir si tu as des questions.
a+

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