Optimisation, exercice 1°S

Publié le 26 févr. 2019 il y a 5A par Ju.nne - Fin › 3 mars 2019 dans 5A
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Sujet du devoir

Bonjour, j'ai cet exercice à faire mais je suis bloquée. Quelqu'un peut-il m'aider ?

Partie A: Etude d'un cas particulier:

Soit f la fonction définie sur R par :

f(x)= (x+2)² + (x-3)² + (x-5)²

1) Calculer f'(x).

2) Déterminer x0 la valeur pour laquelle f atteint son minimum sur R.

3) Que représente x0 pour la série de nombre -2, 3, 5 ?

Partie B: Un cas plus général:

Soit x1, x2 et x3 trois réels. Soit g la fonction définie sur R par:

g(x)= (x-x1)² + (x-x2)² + (x-x3)²

1) Calculer g'(x).

2) Déterminer x0 la valeur pour laquelle g atteint son minimum sur R.

3) Que représente x0 pour la série de nombre x1,x2,x3 ?

Partie C: Généralisation:

Soit n un entier naturel non nul. Soit x1,x2, ..., xn des nombres réels. Soit h la fonction définie sur R par:

       n

h(x) Σ  (x-xi)²

      i=1

1) Montrer que pour tout x appartenant à R, h'(x)= 2n (x-) avec  la moyenne de la série satistique x1,x2, ..., xn.

2) En déduire x0 la valeur pour laquelle h atteint son minimum sur R.

3) Montrer que h()=nV avec V la variance de la série statistique x1,x2, ..., xn.

Où j'en suis dans mon devoir

Partie A je trouve:

1) f'(x)= 6x-12

2) J'ai fait un tableau de signe et de variation, je trouve:

x=2; f(2)=26 donc x0=26

3) Je ne trouve pas

Partie B

1) g'(x)= 6x+2(x1+x2+x3) Mais je ne suis pas sûre

Pour la suite je suis bloquée.

Merci de bien voiloir m'aider.




17 commentaires pour ce devoir


chut
chut
Posté le 26 févr. 2019

A. 2 . Déterminer x0 la valeur pour laquelle f atteint son minimum sur R

tu cherches x0 ,une valeur de x

f admet un extremum qd f'(x) = 0 soit x0=2

3. lire tout l'énoncé donne des idées pour cette question

voir la moyenne

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 26 févr. 2019

Pour la 3 si on remplace x par -2 dans (x+2)² cela fait 0 et pareil pour les autres mais je ne vois pas ce que x0 à en commun avec ça

chut
chut
Posté le 26 févr. 2019

3. x0 =2

Que représente 2 pour la série de nombres -2, 3, 5 ?

calcule la moyenne de -2,3 et 5

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 26 févr. 2019

La moyenne est de 2 donc x0 est la moyenne de la série

chut
chut
Posté le 27 févr. 2019

exact

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 27 févr. 2019

et ce que j'ai trouvée pour la partie B c'est bon ?

chut
chut
Posté le 27 févr. 2019

B. 1) g ' (x) = 6x - 2(x1 +x2 +x3)

2) x0 est la valeur de x solution de g '(x) =0

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 27 févr. 2019

x= -2(x1+x2+x3) /6 ?

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 27 févr. 2019

3) x0 est aussi la moyenne de la série 

chut
chut
Posté le 27 févr. 2019

attention aux signes

g '(x0) =0

6x0 - 2(x1 +x2 +x3) =0

x0 =2(x1 +x2 +x3) /6

x0 =(x1 +x2 +x3) /3

c'est là aussi la moyenne

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 27 févr. 2019

Je trouve pas la même dérivée, j'ai fais:

g(x)= 3x² - 2x (x1 + x2 + x3) + x1² + 2x² + 3x²

g'(x)= 3 x 2x - 2 x 1 x 0 + 2x1 +2x2 + 2x3

       = 6x + 2x1 + 2x2 + 2x3

       = 6x + 2 (x1 + x2 + x3)

chut
chut
Posté le 27 févr. 2019

g(x)= 3x² - 2x (x1 + x2 + x3) + x1² + x2²+ x3²

x1 x2 x3 sont des constantes

on pourrait écrire g(x) =3x² -2x (a+b+c) +a²+b²+c²

(3x²) ' =2*3x =6x

-2x(x1+x2+x3)' =-2(x1+x2+x3)

(x1² +x2² +x3² ) ' =0

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 28 févr. 2019

ah oui d'accord 

pour la partie C comment on transforme  

  n

  Σ  

 i=1

 

chut
chut
Posté le 28 févr. 2019

h(x)= Σ  (x-xi)²

regarde comment j'ai calculé la dérivée en B et utilise cette méthode.

rappel (u^n ) ' = n *u' -u^(n-1)

ici n=2 et u =(x-xi)

 

on note h '(x) = Σ  ......

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 28 févr. 2019

j'ai remplacé xi par a donc

h(x)= Σ (x-a)²

h'(x)= Σ 2 x (1-0) - (x-a)^1

      = Σ  2 - (x-a)   

chut
chut
Posté le 28 févr. 2019

dsl ,j'ai fait une de frazppe : tapé - au lieu de *

c'est (u^n ) ' = n *u' * u^(n-1)

h '(x) = Σ 2 * (1-0) * (x-a)^1

      = Σ  2  (x-a)  

=2nx -2  Σa

 

et  x̄ = ...

Ju.nne
Ju.nne
Posté le 1 mars 2019

x̄ = Σa


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