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#51 Re : Entraide (supérieur) » démonstration: condition pour qu'une forme bilinéaire soit définie. » 30-01-2018 08:32:20

Je n'ai bien pas compris tes développement avec $h(t)=1-t^2$ !
Pourquoi tu te coltines un $g$ alors que tu es entrain d'examiner $\displaystyle (f,f) = \int f^2(t) h(t)dt$ ? Et puis, les propriétés ponctuelles des fonctions (ici, $h(1)=0$) n'ont pas d'impact (directement) sur l'intégrale (ici, c'est la continuité qui est importante : une fonction non nulle en un point ne vas pas changer brutalement de signe).

Je ne sais pas si la condition que tu cites est nécessaire mais elle est certainement suffisante. Une fonction telle que $h(t)=t^2\sin^2(\dfrac{\Pi}{t})$ et $h(0)=0$ devrait marcher alors qu'elle a un nombre infini (mais dénombrable) de zéros.

#52 Re : Entraide (supérieur) » Résolubilité d'une équation polynomiale » 29-01-2018 22:10:33

Dans le sens "si" (condition suffisante)
$f$ scindé dans $K_m[X]$ : les racines de $f$ sont directement des éléments de $K_m$
On sait que $K_m=K_{m-1}[\alpha_{m}]$ avec $\alpha_m \in K_m$ et $\alpha_m^{p_{m}} \in K_{m-1}$
Donc les éléments de $K_m$ (et en particulier les racines de $f$) s'expriment comme des combinaisons (finies) d'éléments de $K_{m-1}$ et des puissances de $\alpha_m$, qui est lui même une racine $p_{m}$-ième d'une éléments de $K_{m-1}$. Donc les éléments de $K_{m}$ s'obtiennent à partir de ceux de $K_{m-1}$ par les opérations de corps et d'extraction de racines.
De manière similaire, les éléments de de $K_{m-1}$ s'obtiennent à partir de ceux de $K_{m-2}$ par les opérations de corps et d'extraction de racines.
Et ainsi de suite jusqu'à arriver à $K_0=K$. Donc, les éléments de $K_m$ s'obtiennent à partir de ceux de $K$ par les opérations de corps et d'extraction de racines.

Dans le sens "seulement si" (condition nécessaire), je dois réfléchir un peu plus, j'ai un doute.

#53 Re : Entraide (supérieur) » Résolubilité d'une équation polynomiale » 29-01-2018 16:53:25

Bonjour,
Est-ce qu'il y a un sens du "si et seulement si" qui te pose problème ou les deux ?

#54 Re : Entraide (supérieur) » démonstration: condition pour qu'une forme bilinéaire soit définie. » 29-01-2018 15:21:35

Bonjour,
Quelques remarques sur ce que tu as écris :
1-

Ablaise a écrit :

je cherche une condition sur h ...

: c'est trop vague. $h=1$ est une condition qui marche bien, mais je ne pense pas que c'est ce que tu cherches ! Il faut préciser un peu
2-

Ablaise a écrit :

$\forall x\in ]0,1[, h(t)\ne 0$

: Attention, ton produit scalaire doit être défini positif ! Si tu prends $h = -1$, alors $(f,f)=-\int f^2 \le 0$ !
3-

Ablaise a écrit :

Supposons qu'il existe $\alpha \in ]0,1[ / h(\alpha)=0$, dans ce cas il est possible d'avoir $f(\alpha)\ne0$

: je ne vois pas de lien entre ce que tu supposes et la conclusion. Il n'y a pas d'erreur formelle dans ce que tu as écris, mais une erreur de bon sens. La phrase "Si le conjecture de Riemann est vraie alors \sin(0)=0$ est logiquement vraie, mais heurte notre bon sens.
Après, le "donc l'application n'est pas définie." semble tomber du ciel !

Dans la mesure où ton produit scalaire est défini via une intégrale, et que celle-ci est insensible à la valeur de la fonction en un point, ta condition ne s'exprimera pas "ponctuellement". Par rapport à ton intuition : je pense que la fonction $h(x)=(x-\dfrac{1}{2})^2$ marche très bien, bien qu'elle s'annule en un point.

Je commencerais pas montrer que la fonction $h$ est positive : indication, si elle est strictement négative en un point, alors, elle sera négative sur un voisinage de ce point (continuité) et on pourra donc trouver une fonction $f$ nulle en dehors de ce voisinage et valant $1$ sur ce voisinage, donc ...

Tu peux ensuite montrer que la fonction $h$ ne peut pas s'annuler sur un intervalle ouvert (même technique que ci-dessus).

#55 Re : Entraide (supérieur) » equation de la physique mathematique » 26-01-2018 16:22:51

Bonjour,
Il me semble que le génial Feynman a donné THE equation qui unifie toutes les théorie physiques.

Chaque théorie est représentée par une équation type : $\vec{F}=m\vec{a}$, $E=mc^2$, $i\hbar\dfrac{\partial \Psi(t,\vec{r})}{\partial t}=-\dfrac{\hbar^2}{2m}\vec{\nabla}^2\Psi(t,\vec{r})+\vec{V}(t,\vec{r})\Psi(t,\vec{r})$, ...
Il suffit alors de prendre le module (des différences) de chacune de ces équations, de faire la somme, et de l'égaliser avec $0$ :
$|\vec{F}-m\vec{a}| + |E-mc^2| +|i\hbar\dfrac{\partial \Psi(t,\vec{r})}{\partial t}+\dfrac{\hbar^2}{2m}\vec{\nabla}^2\Psi(t,\vec{r})-\vec{V}(t,\vec{r})\Psi(t,\vec{r})| + \cdots = 0$
et on obtient une seule équation qui unifie toutes les théories !!!

#56 Re : Entraide (collège-lycée) » Calcul Aire integrale » 18-01-2018 15:22:22

En gros oui, mais attention à la formulation : Plutôt que de dire "qu'une valeur bien qu'elle soit négative sera toujours positive au final", on dira plutôt "que la valeur absolue d'une valeur, bien que la valeur soit négative, sera toujours positive au final".

#58 Re : Entraide (collège-lycée) » Calcul Aire integrale » 18-01-2018 14:09:41

La valeur absolue d'un nombre, c'est soit le nombre lui-même s'il est positif ou nul, soit son inverse s'il est négatif. C'est donc une grandeur toujours positive ou nulle. Exemple $|+3|=+3$ et $|-3|=+3$.

Dans ton exemple, $f(x)$ est positive si $-5\le x \le -3$ ou $3\le x \le 5$ et et négative si $-3 < x < 3$
Donc, la fonction $|f(x)|$ coïncidera avec $f(x)$ sur $[-5,-3] \cup [3,5]$ et sera égale à $-f(x)$ sur $]-3,3[$.
Ce qui revient à garder le graphe identique à gauche de $-3$ et à droite de $3$ et à prendre son symétrique par rapport à l'axe des $x$ entre $-3$ et $3$ et calculer l'aire avec ce nouveau graphe. Tu devrais trouver $8$

#59 Re : Entraide (collège-lycée) » Calcul Aire integrale » 18-01-2018 11:52:08

Bonjour,
Tu y es presque !
Ton calcul correspond à $\displaystyle \int_{-5}^{5} f(x)dx$ alors qu'on te demande $\displaystyle \int_{-5}^{5} |f(x)|dx$
Il ne faut pas oublier le signe "valeur absolue" dans l'intégrale !

#60 Re : Entraide (supérieur) » Nombre de Bell?? » 18-01-2018 09:11:58

Désolé d'insister, mais ta formule ne marche ni dans le cas de boules indiscernables ni dans le cas discernables.
Si j'ai une boule  (ce cas élimine l'effet de indiscernabilité), ta formule donne $\binom{n}{n-1}=\binom{n}{1}=n$. Or clairement, comme les urnes sont indiscernables, il n'y a qu'un seul rangement possible (une boule dans une urne quelconque).

Dans le cas où tout est discernable (boules et urnes), le nombre est simplement $n^r$. En effet, un rangement est une application d'un ensemble de $r$ éléments (les boules discernables) vers un ensemble de $n$ éléments (le numéro de l'urne où sera rangé la boule).

#61 Re : Entraide (supérieur) » Nombre de Bell?? » 17-01-2018 21:26:34

Bonsoir,
Je n'ai rien compris à l'histoire de l'opération inverse. On se retrouve bien avec des boules dans des urnes, qu'on ait construit les urnes avant ou après ?!
D'autre part, les boules sont discernables.
Et la formule ne marche pas pour des cas simples :
1- Une seule urne : ta formule ne marche pas (on a une seule façon : tout ranger dans la seule urne)
2- 1 boule et 4 urnes, là aussi une seule manière (les urnes sont indiscernables). Ta formule donne 3 parmi 4, soit 4.

#62 Re : Entraide (collège-lycée) » question de logique » 17-01-2018 13:42:09

Bonjour erichof,
En fait, pour bien comprendre cette équivalence, tu peux commencer par remplacer le mot "division" par le mot "multiplication par l'inverse".
Du coup, comme tu le dis à juste titre, la congruence est compatible avec la multiplication, on a le droit de multiplier par l'inverse, lorsqu'il existe. C'est comme pour les entiers, on n'a pas le droit de diviser par zéro parce qu'on ne peut pas multiplier par l'inverse de zéro.
Il faut maintenant te poser la question sur l'existence de l'inverse de 3, module 26. Qu'en penses-tu ?

#63 Re : Entraide (supérieur) » Nombre de Bell?? » 16-01-2018 13:23:58

Bonjour,
Quelques réflexions en vrac, à prendre avec précaution, d'autant que ce n'est pas en ligne avec le lien donné par Fred !

Je pars d'abord du principe qu'on peut ranger plusieurs boules dans une même urne (ce n'est pas dit, mais l'usage des termes boule et urne le laisse entendre).

On note $X_{r,n}$ le nombre recherché.

1) Je me place d'abord dans le cas $n \ge r$. Dans ce cas, le nombre d'urnes n'est plus important. Si j'ai 2 boules discernables, je peux les ranger soit en les mettant toutes les deux dans une même urne ou chacune dans une urne différente, peu importe que j'ai 2, 5 ou 1000 urnes. Donc, $\forall n \ge 2,\ X_{2,n}=2=X_{2,2}$. Je généralise donc en $\forall n \ge r,\ X_{r,n}=X_{r,r}$

2) Je remarque que pour un rangement, il y a $k$ urnes non vides. Ceci défini une relation d'équivalence ayant $k$ classes d'équivalence (deux boules sont en relation si elles sont dans la même urne). Le nombre de relations d'équivalences dans un ensemble de $r$ éléments (discernables donc)  ayant exactement $k$ classes d'équivalences est donné par le nombre de Stirling de seconde espèce $S(r,k)$.
Comme on peut avoir des rangements avec $1$ à $r$ urnes non vides, le nombre recherché est donné par
$\displaystyle X_{r,n}=\sum_{k=1}^n S(r,k)$ pour $n \le r$.

Finalement on aurait $\displaystyle X_{r,n}=\sum_{k=1}^{\min(r,n)} S(r,k)$

#64 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 13-01-2018 09:45:37

Re,
Je sais que la fonction $f(x)=1-x$ vérifie la contrainte. La question est de connaitre toutes les fonctions, et donc de trouver des conditions nécessaires.
La seule propriété $\forall x, f(f(x))=1-f(x)$ ne permet pas de conclure que $\forall x, f(x)=1-x$
Par exemple, une fonction définie par $\forall n \in \mathbb{Z}, f(n)=1-n$ et $\forall x \in \mathbb{R}\setminus \mathbb{Z}, f(x)=[x]^2+25$ vérifie bien $\forall x, f(f(x))=1-f(x)$

[EDIT]
Correction pour freddy : remplacer $\mathbb{N}$ par $\mathbb{Z}$

#65 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Qui saurait démontrer cette identité trigonométrique ? » 12-01-2018 16:11:11

De rien.
Ce serait bien alors de mettre tout le calcul pour que ça reste sur le forum pour les autres !

#66 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 12-01-2018 12:01:41

Salut

@freddy

Tu as fait la même erreur que Christson Aw. Tu utilises l'implication $\forall x \in \mathbb{R}, f(af(x))=a-f(x)  \implies \forall y\in \mathbb{R}, f(ay)=a-y$.
La première égalité n'est valable que pour les $y$ qui sont de la forme $y=f(x)$ pour un certain $x$. Tu ne peux utiliser cette implication que si tu as montré que $f$ est surjective.

#68 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 11-01-2018 10:47:40

Bonjour,

Toutes mes trouvailles à ce stade

On suppose donc à ce stade que $f \neq 0$.
On a alors $f(1)=0$ et $f(0)^2 = 1$.
Avec $y=1$ on a alors $f(x+1)=f(x) - f(0)$, ce qui permet de conclure que $\forall n \in \mathbb{N}, f(n)=f(0)-n$ (en particulier, $f$ envoie des entiers vers des entiers). Plus généralement, pour $k$ entier, on a $f(x+k)=f(x)-kf(0)$
Ce qui permet d'exclure le cas $f(0)=-1$ car alors
$f\left(f(n)f(m)\right) = f\left((-1-n)(-1-m)\right) = -1-(1+n)(1+m)=-2-(n+m)-nm$
$f(n+m)=-1-(n+m)$ et donc $f\left(f(n)f(m)\right)+f(n+m) \neq f(nm)$.
On a donc $f(0)=1$ et $f(x+1)=f(x)-1$, en particulier $\forall n \in \mathbb{N}, f(n)=1-n$
Comme Roro, je trouve $f(x)=0 \implies x = 1$.
On cherche alors les $y$ qui vérifient $xy = x+y$ pour un $x$ donné. Ce qui est toujours possible lorsque $x \neq 1$, on a alors
$x\dfrac{x}{x-1}=x + \dfrac{x}{x-1}$, ce qui permet de trouver que $f\left(f(x)f(\dfrac{x}{x-1})\right)=0$ et de conclure que :
$\forall x \neq 1, f(x)f(\dfrac{x}{x-1})=1$, ou écrit différemment :
$\forall x \neq 0, f(x+1)f(\dfrac{x+1}{x})=1$
Ce qui me permet de trouver :
$\forall n \in \mathbb{N}^*, f(1+\dfrac{1}{n})=-\dfrac{1}{n}$
$\forall n \in \mathbb{N}^*, f(\dfrac{1}{n})=1-\dfrac{1}{n}$
$\forall n,m \in \mathbb{N}^*, f(n+\dfrac{1}{m})=-n+f(\dfrac{1}{m}) =1-(n+\dfrac{1}{m})$

#69 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 10-01-2018 10:00:04

Bonjour,
Mazette, il faut remettre le travail sur le métier !
@Roro : Je n'ai pas vu de moyen simple pour montrer que la fonction était continue (sans parler de dérivable). Donc, avec ta solution, on ne trouve pas toutes les fonctions, mais uniquement celles qui sont dérivables.

#70 Re : Entraide (supérieur) » ensemble et élément » 09-01-2018 14:16:51

Bonjour waly ndiaye,
As-tu essayé la contraposée ?
Par exemple, pour le cas 1) on te demande de montrer :
$\left(\forall X \in \mathcal{P}(E),\ A \cup E = E\right) \implies A = E$.
La contraposée de cette assertion est :
$A \neq E \implies \left(\exists X \in \mathcal{P}(E),\ A \cup E \neq E\right)$.
Ce qui est, je pense, beaucoup plus simple.

#71 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Qui saurait démontrer cette identité trigonométrique ? » 08-01-2018 21:23:45

Bonsoir,
Voici des pistes, je n'ai pas réussi (eu le courage) à aller au bout.
D'abord, on écrit $x^2-2x\cos{\frac{2k\pi}{n}}+1=(x-\cos{\frac{2k\pi}{n}})^2 + \sin^2{\frac{2k\pi}{n}}$
Si on note $\omega_k=e^{i\frac{2k\pi}{n}}$ la $k$_ième racine $n$-ième de l'unité, on a alors
$x^2-2x\cos{\frac{2k\pi}{n}}+1=(x-\omega_k)(x-\overline{\omega_k})$
Ce qui permet d'écrire
$\displaystyle S=\sum_{k=1}^{k=n} {\frac{1}{x^2-2x\cos{\frac{2k\pi}{n}}+1}}=\sum_{k=1}^{k=n} {\frac{1}{(x-\omega_k)(x-\overline{\omega_k})}}$

Comme les $\omega_k$ sont les racines $n$-ième de l'unité, on a alors $x^n - 1 =\Pi_{k=1}^n (x-\omega_k)$
On a donc (on remarquant que $\overline{\omega_k} = \omega_{n-k}$) :
$\displaystyle (x^n-1)S=\sum_{k=1}^{k=n} \Pi_{i=1,i\neq k,i\neq n-k}^n (x-\omega_i)$

Ensuite, si je note $P(X)=X^n + 1$, alors, en utilisant le polynôme interpolateur de Lagrange, on a
$P(x)= \sum_{k=1}^{k=n}P(\omega_k)\Pi_{i=1,i\neq k}^n\dfrac{x-\omega_i}{\omega_k-\omega_i} $
On a de plus $P(\omega_k)=2$ pour tout $k$.
Donc
$\displaystyle 2\sum_{k=1}^{k=n}\Pi_{i=1,i\neq k}^n\dfrac{x-\omega_i}{\omega_k-\omega_i} =1+x^n$

Et je coince là pour le moment. ça semble être la bonne approche, mais le nombre de termes ne colle pas.

#73 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 08-01-2018 14:43:07

Bonjour,
Comme je l'ai dit, le diable se cache dans les détails, donc, si quelqu'un peut vérifier ma démonstration ...

Ma démonstration

(*) : $\displaystyle f\left(f(x)f(y)\right)+f(x+y)=f(xy)$

Avec $y=0$, (*) devient :
(1) : $f(x) = f(0) - f\left(f(0)f(x)\right)$

On voit donc en particulier qui si $f(0)=0$, alors $f=0$. Par ailleurs, la fonction nulle est bien une solution.
On va montrer que c'est la seule solution et on suppose dans la suite que la condition (C) : $f(0)=a \neq 0$ est vérifiée
L'équation (1) appliquée à $x=0$ donne
$f\left(a^2\right) = 0$.

Avec $y=a^2$, (*) devient :
(2) : $f(a^2 x) = f(x+a^2) - a$
L'idée est ensuite de voir dans quels cas $a^2 x = x + a^2$ pour trouver que $a=0$ et arriver à une contradiction.
On peut toujours trouver un tel $x$ si $a^2 \neq 1$.

Cas 1) $a^2 \neq 1$.
On applique alors l'équation (2) à $x=\dfrac{a^2}{a^2-1}$ et on trouve $a=0$, ce qui est contradictoire avec notre supposition initiale (C).

Cas 2) $a^2 = 1$
Dans cas cas, l'équation (1) devient :
(1') : $f(x) = \pm 1 - f(\pm x)$.
Soit, en l'utilisant avec $x=0$, $f(0)=\pm\dfrac{1}{2}$, ce qui est contradictoire avec $a^2=1$.

On a donc une contradiction dans tous les cas, la supposition initiale (C) est impossible.
Donc seule la fonction nulle vérifie la relation (*).

#74 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Exo 1 » 08-01-2018 14:07:21

@tibo

Yep !
D'ailleurs, je peux adapter ta démonstration pour le cas $1 \mod 3$. En effet, tu n'utilises pas le fait que ce soit vraiment $0 \mod 3$ mais le fait que tous les termes sont de la même classe. Dans mon approche, j'avais montré que si $a_0 = 1 \mod 3$, alors tous les termes devaient être $=1 \mod 3$ pour espérer la périodicité (si on rencontre $2 \mod 3$, on n'aura plus aucun carré, et la suite sera strictement croissante).

#75 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Exo 1 » 08-01-2018 11:01:28

@tibo

Bonjour tibo
Je précise d'abord que je suis d'accord avec la conclusion. Je discute uniquement le chemin !
Quand tu dis : Donc le carré suivant dans la suite $(a_n)_n$ est soit $a_{\phi(n)}$, soit un carré strictement plus petit, je ne suis pas sûr de bien voir pourquoi.
Est-ce que le terme "carré suivant dans la suite" se réfère à $a_{\phi(n+1)}$ ?
Si oui, pourquoi aurait-on $a_{\phi(n+1)} \le a_{\phi(n)}$ ?
Pour moi ce qu'on sait à ce stade de la démonstration, c'est que $\exists k, a_{\phi(n+1)} = \sqrt{a_{\phi(n)}} + 3k$ et que $a_{\phi(n)+1} = \sqrt{a_{\phi(n)}} < a_{\phi(n)}$

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