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#76 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 07-01-2018 22:09:06
Bonsoir
#77 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 07-01-2018 17:25:36
Bonsoir Christson Aw,
Je je prends le cas $f(x)=x+1$ et que je vérifie, je trouve :
$f\left(f(x)f(y)\right)=f(x)f(y)+1=(x+1)(y+1)+1=xy +(x+y) +2$
$f(x+y)=x+y+1$
d'où $f\left(f(x)f(y)\right)+f(x+y)=xy + 2(x+y)+3$
de l'autre côté $f(xy)=xy + 1$
ce qui ne respecte pas la contrainte sur $f$.
Ton erreur vient du passage
$f(X)=-\dfrac{X}{a} + a \implies f(x)=-\dfrac{x}{a} + a$.
Outre le fait qu'il faut traiter le cas $a=0$, $f$ ne respecte la première égalité que pour les nombres qui sont de la forme $af(x)$, pas pour tous les réels.
#78 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Exo 1 » 07-01-2018 17:07:08
Bonsoir
#79 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Doublement classique ? » 06-01-2018 10:59:13
Ah ok. J’avais vu ce concept de familles sommables mais j’ai oublié.
C’est en effet intéressant.
#80 Re : Entraide (supérieur) » Calcul tensoriel » 06-01-2018 10:45:17
Merci de votre disponibilité,Fred,Yassine. C'est justement l'égalité $dim_\mathbb{R}(E) =dim_\mathbb{C}(E)$ qui me semble fausse. Si c'était vrai,comment écririons nous dans une telle base le résultat de la composition d'un vecteur et d'un imaginaire pur par exemple??
Bonjour
J’ai écrit : l'égalité $dim_\mathbb{R}(E) =dim_\mathbb{C}(E_C)$ (ce n’est pas le même ev des deux côtés )
#81 Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Suite, Exo 2 » 05-01-2018 16:15:04
- Yassine
- Réponses : 22
La suite du premier post :
Soit $\mathbb{R}$ l'ensemble des nombres réels. Déterminer toutes les fonction $f:\mathbb{R} \to \mathbb{R}$ telles que, pour tous réels $x$ et $y$ :
$\displaystyle f\left(f(x)f(y)\right)+f(x+y)=f(xy)$
#82 Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » OIM 2017 - Exo 1 » 05-01-2018 16:08:13
- Yassine
- Réponses : 6
Bonjour,
Un ancien camarade de prépa, pour plaisanter, m'a envoyé deux exos des Olympiades Internationale de Mathémétique
ça a piqué ma curiosité et je me suis penché dessus.
Je pense avoir une solution pour le 2 et une piste pour le 1, mais je ne suis pas sûr, je n'ai pas encore rédigé au propre et le diable se cache parfois dans les détails.
Je soumet le premier à ceux qui veulent un peu de remue méninges (c'est censé être de niveau terminale)
Pour tout entier $a_0 > 1$, on définit la suite $a_0, a_1, a_2, ...$ par :
$\displaystyle \forall n \ge 0,\ a_{n+1} =
\begin{cases}
\sqrt{a_n} & \quad \text{si } \sqrt{a_n} \text{ est un entier}\\
a_n + 3 & \quad \text{sinon}
\end{cases}$
Déterminer toutes les valeurs de $a_0$ pour lesquelles il existe un nombre $A$ tel que $a_n = A$ pour une infinité de valeurs de $n$.
#83 Re : Entraide (supérieur) » Calcul tensoriel » 05-01-2018 14:30:11
Bonjour,
@Fred : il me semble que la notation $E \otimes _R \mathbb{C}$ recouvre le complexifié de $E$, que certains notent $E_{\mathbb{C}}$.
On a alors $\dim_{\mathbb{C}} E_{\mathbb{C}} = \dim_{\mathbb{R}} E$, ce qui explique la question posée (qui est mal posée je pense).
#84 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Doublement classique ? » 05-01-2018 12:30:10
Bonjour,
Je n'ai jamais travaillé sur la convergence des suites (ou séries) à double indice.
Comment définit-on la convergence d'une suite $u_{n,m}$ ?
En particulier, est-ce que la définition est indépendante de la "manière" dont $(n,m)$ va tendre vers l'infini ?
Plus formellement, si on définit une telle limite, est-ce que pour toutes fonctions strictement croissantes $\varphi$ et $\psi$, la suite
$u_{\varphi(k), \psi(k)}$ tend vers la même limite au sens usuel (je pense que non) ?
#85 Re : Café mathématique » Tout jeu est-il trivial ? » 03-01-2018 16:50:09
@tibo :
voir ici une discussion sur le cas particulier des échecs.
Comme il l'indique, il y a une différence entre savoir si théoriquement, il existe une stratégie gagnante, et le fait d'avoir résolu le jeu (avoir trouvé la dite stratégie).
Pour les jeux finis (cas des échecs), il y a un théorème d'existence. Il est cependant de peu d'utilité pour trouver la stratégie.
Pour la cas d'Alpha-Zero, la discussion ne relève pas des mathématiques mais de l'informatique.
Alpha-Zero utilise des techniques de Monte-Carlo pour explorer l'arbre des parties, ce qui le rend moins sensible à l'"effet d'horizon" qui affecte Stockfish. Le Monte-Carlo implique qu'a un moment, le logiciel va explorer au "hasard" certaines branches, c'est à la fois sa force (informatique) et sa faiblesse (mathématique). Cf sur cet article sur Arxiv pour une discussion technique de la performance d'Alpha-Zero
#86 Re : Café mathématique » Tout jeu est-il trivial ? » 03-01-2018 14:44:37
Un article (en anglais) sur Wikipedia qui traite du sujet de la détermination des jeux.
Il n'y est cependant pas question de temps de résolution mais d'existence d'une stratégie gagnante.
#87 Re : Entraide (supérieur) » domaine de définition d'une fonction » 03-01-2018 11:41:37
Bonjour JohnDoe,
je ne suis pas sûr de bien voir ce qui te pose problème.
Quand on définit un fonction, il faut donner l'ensemble de départ et l'ensemble d'arrivée.
Quand un des ensembles est connu, (comme ici, l'ensemble des réels), on indique simplement sa lettre usuelle (ex. $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{N}$). Si c'est un ensemble quelconque, il faut le définir : intervalle de $\mathbb{R}$, partie finie de $\mathbb{N}$, etc.
Autre précision, quand on écrit $f: A \to B$, on suppose implicitement que pour tout $x \in A$, on est capable de connaitre l'image par $f$ de $x$, notée $f(x)$. Le domaine de définition de $f$ est donc $A$ tout entier.
Par abus, certains écrivent $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ même si $f$ peut ne pas être définie pour tous les réels (ex. $\sqrt{x}$) et demandent ensuite de trouver le domaine de définition de $f$. C'est un abus de notation.
#88 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 02-01-2018 18:29:16
En effet, le but de l'exercice est de se mettre dans la peau de HAL et de déterminer le cap optimal.
Je redonne en synthèse ce que j'ai fait :
Etape 0 : Monter qu'étant donnée une trajectoire quelconque qui atteint le minimum (dans mon dessein, j'ai représenté par une ligne brisée la trajectoire pour indiquer qu'elle est quelconque), alors le point qui réalise ce minimum (appelé $O_1$ dans l'exercice) est aligné avec $P_1$ et $O_2$. C'est cette étape qu'evaristos a qualifié de "pas claire" et je ne vois pas où ce n'est pas clair !
Etape 1 : Le voilier a donc intérêt à naviguer avec un cap constant. Il a donc un seul degré de liberté, l'angle $\theta$ qu'il fait avec $P_1P_2$ (je peux aussi montrer, même si c'est intuitif, qu'il doit naviguer à sa vitesse maximale que je suppose inférieure strictement à celle du Liner).
Etape 2 : Pour un choix de cap donné, le minimum est obligatoirement atteint quand les points sont alignés (Cf Etape 0). Ceci détermine le point $O_2$ où se trouvera le Liner (à l'intersection des deux trajectoires). La connaissance de $O_2$ détermine le temps de navigation du Liner ($\tau = \dfrac{P_2O_2}{v_2}$), ce qui détermine la distance parcourue par le voilier $P_1O_1 = v_1\tau = v_1\dfrac{P_2O_2}{v_2}$), et détermine donc entièrement $O_1$.
Il est devient alors possible, via Pythagore, de calculer la distance $O_2O_1$.
Etape 3: Donc, pour un choix du cap $\theta$, on a une valeur de la distance $O_2O_1$ (le temps mis par les deux bateaux pour atteindre les points $O_1$ et $O_2$ n'intervient pas, seuls comptent le ratio des vitesses, et la distance initiale des bateaux). On est donc face à un bête calcul de minimum de la fonction $d(voilier,Liner)=f(\theta)$.
A noter que dans mon post initial, j'avais implicitement fait le changement de variable $\tan(\theta)=\dfrac{P_2O_2}{d}=\dfrac{v_2\tau}{d}$ et je dérivais par rapport à cette nouvelle variable $\tau$. Ce qui introduisait une confusion entre le $\tau^*$, solution de la contrainte de minimisation (ce que evaristos appelait : $O_2$ est fixe) et le $\tau$, variable muette.
#89 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 02-01-2018 15:07:57
Bonjour yoshi,
Je profite de cet échange pour te souhaiter une excellente année 2018.
J'ai deux "objections" sur ta formulation (je mets des guillemets pour signifier que ce sont des objections concernant la fidélité de ta formulation au sujet initial tel que je l'ai compris).
1- Le point $I$ n'est pas une donnée du problème. Le Liner se déplace bien selon l'axe que tu indiques, mais le voilier doit choisir son cap $\theta$ (calculé par le fameux ordinateur de bord. Aargh, cette intelligence artificielle qui nous envahit :-) ). Des choix différents $\theta_1$ et $\theta_2$ donneraient lieu à des points $I_1$ et $I_2$ différents.
2- Le problème n'est pas de calculer, pour un cap donné, à quel instant les deux bateaux seront les plus proches, mais comment, par un choix judicieux du cap, rendre ce minimum, si j'ose dire, encore plus minimal.
On pourrait le présenter comme ceci :
Deux voiliers partent du point $V_0$, le premier avec un cap $\theta_1$ et le second avec un cap $\theta_*$. Ou bout d'un instant $t_1$, le premier voilier sera à sa distance minimale du Liner, distance qu'on notera $d_{min}^1$. Au bout d'un instant $t_{*}$, le second voilier sera à sa distance minimale du Liner, notée $d_{min}^*$.
La problème se formule alors comme suit : comme choisir $\theta^*$ pour que, quel que soit le choix $\theta_1$ fait par le premier voilier, l'on ai toujours $d_{min}^* \le d_{min}^1$. A noter qu'il n'y a aucune contrainte sur les durées mises par les voiliers pour atteindre ce minimum.
J'ajouterai même que, le fait que la voilier garde un cap constant est une conséquence et non une contrainte posée à priori (c'est pour ça que dans ma démonstration, j'ai considéré une trajectoire à priori arbitraire).
#90 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 01-01-2018 20:40:40
Bonsoir,
Qu'est ce qui n'est pas clair ?
Je suppose qu'il y a une trajectoire du voilier qui réalise le minimum, et je montre que le point où ce minimum est atteint est forcément aligné avec P1 et O2.
Je pense que je ne peux pas être plus précis.
Je veux bien un commentaire des autres membres du forum.
#91 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 01-01-2018 17:02:22
Bonjour,
Désolé mais je n'ai pas compris.
Je sais bien que le voilier adopte un cap constant, cap qui détermine automatiquement la durée pour atteindre le minimum.
Est-ce que la démonstration du fait que les points sont alignés te semble correcte ?
#92 Re : Entraide (supérieur) » Séries mathématiques » 01-01-2018 13:02:49
Bonjour matrira,
Ce que tu indiques n'est pas un exercice mais une expression qui toute seule ne veut rien dire.
Il faut que tu précises un peu plus ce qu'on te demande, ce que tu as fais et où tu bloques !
#93 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 01-01-2018 12:46:07
#94 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 31-12-2017 19:45:07
En effet, je vois bien qu'on ne se comprend pas.
Pour moi, la phrase "$O_2$ est fixe" prête à confusion.
$O_2$ n'est pas une constante (au sens une donnée du problème). C'est la solution (indirecte) d'un problème de minimisation.
Je vais d'abord commencer par formaliser ma "démonstration" du fait que les points $P_1$, $O_1$ et $O_2$ sont alignés.
Je note $t$ le temps et $O_2(t)$ la position du bateau à un instant $t$, déterminée par sa direction (perpendiculaire à $P_1P_2$) et telle que $P_2O_2(t)=v_2t$.
Soit $M(t)$ une trajectoire du voilier, solution du problème. Il existe donc $\tau$ tel que $M(\tau)O_2(\tau)$ soit minimale (Je note $X :=M(\tau)$ dans la suite). Soit $O_1$ le point sur la droite $P_1O_2(\tau)$ tel que $P_1O_1=P_1X$. Alors, par inégalité triangulaire (ce que j'ai appelé "la distance la plus courte est la ligne droite") $P_1O_2(\tau) \le P_1X + XO_2(\tau)$. Comme les points $P_1$, $O_1$ et $O_2(\tau)$ sont aligné, on a $P_1O_2(\tau) = P_1O_1 + O_1O_2(\tau)$, en combinant les deux équations, on obtient $O_1O_2(\tau) \le XO_2(\tau)$, or, comme la distance $XO_2(\tau)$ est minimale, on a alors $O_1O_2(\tau) = XO_2(\tau)$. L'inégalité triangulaire est alors une égalité, ce qui n'est possible que si les points sont alignés. Donc $X$ est bien sur la droite $P_1O_2(\tau)$.
De plus, si le voilier va à une vitesse inférieure à sa vitesse maximale, un autre voilier qui aurait le même cap et à vitesse maximale serait plus proche du bateau. Donc, le voilier a dû naviguer à sa vitesse maximale.
Ce que j'ai montré, c'est que si une trajectoire réalise le minimum, alors le minimum est atteint en un point aligné avec $P_1$ et $O_2$, mais ma construction dépend de la trajectoire en question. Il faudrait donc montrer l'existence d'au moins une trajectoire qui réalise le minimum.
Il y a également un autre cas que je ne traite pas, celui de $v_1 > v_2$, dans ce cas, le voilier peut rattraper le bateau.
Est-ce qu'on est déjà d'accord avec cette première partie ?
#95 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 31-12-2017 10:22:56
Bonjour evaristos,
Supposons que la première partie est OK et que la solution recherchée correspond bien une une trajectoire rectiligne, déterminée de manière unique par le changement de cap $\theta$.
Alors, il y a une correspondance univoque entre $\theta$ et le point $O_2$ ($O_2$ est l'intersection de la droite faisant un angle $\theta$ avec $P_1P_2$ et la droite perpendiculaire à $P_1P_2$ en $P_2$). De même, il y a correspondance univoque entre $O_2$ et le temps $\tau$ que met le bateau pour l'atteindre ($\tau = \dfrac{P_2O_2}{v_2}=\dfrac{P_1P_2\tan(\theta)}{v_2}$).
Pour un angle $\theta$ quelconque, et donc un $\tau$ quelconque, la distance $O_1O_2$ s'exprime comme je l'ai indiqué.
Le problème devient donc :
Soit la fonction $f: \mathbb{R}^+ \to \mathbb{R}$ donnée par $f(\tau)= \sqrt{d^2 + (v_2\tau)^2}-v_1\tau$, trouver la valeur $\tau_m$ où $f$ atteint son minimum. ça n'a pas trop de sens de dire que comme $\tau_m$ est une constante, je n'ai pas le droit de dériver pour la trouver !
#96 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 28-12-2017 17:16:58
Bonjour,
Du coup, comme il n'y a pas tant de participants que ça, je vais enlever le anti-spoiler de mon message précédent.
J'avais regardé cette énigme, sans pousser les calculs au bout.
La vitesse du voilier étant plus faible que celle du bateau, quelque soit la trajectoire du voilier, la distance entre les deux bateaux varie de la distance initiale à $+\infty$, elle admet donc un minimum. Il y a donc toujours au moins une solution.
Maintenant, pour une solution donnée, atteinte au bout du temps $\tau$, le bateau sera au point $O_2$, à une distance $P_2O_2=v_2\tau$ et tel $P_2P_2 \perp P_2O_2$. Par l'argument simple de : "la distance minimale entre deux points est la ligne droite" (nous sommes en géométrie euclidienne) on montre que pour tout point $O'_1$ qui ne serait sur la droite $P_1O_2$, la distance $O'_1O_2$ est plus grande que la distance $O_1O_2$ où $O_1$ est le point situé sur $P_1O_2$ et tel que $P_1O_1=v_1\tau$.
Si ensuite, on note $x=O_1O_2$ la distance à minimiser, l'application de Pythagore donne :
$(x+v_1\tau)^2 = d^2 + (v_2\tau)^2$, soit $x = \sqrt{d^2 + (v_2\tau)^2}-v_1\tau$
Ensuite on dérive par rapport à $\tau$ pour trouver le temps $\tau$ pour lequel cette distance est minimale :
$\dfrac{2v_2^2\tau}{\sqrt{d^2 + (v_2\tau)^2}}-v_1 = 0$.
Tout d'abord, je ne suis pas d'accord sur le fait que ce que j'ai écrit pour justifier l'alignement des points soit une pure affirmation. Je veux bien accepter le manque de formalisme. Mon argument procède en trois point :
1) il existe une distance minimale.
2) Pour toute solution qui réalise ce minimum (c'est probablement le point le plus difficile à montrer : il existe au moins une solution qui réalise ce minimum), la trajectoire qui est sur la ligne voilier/bateau fait au moins aussi bien que cette trajectoire (la ligne droite réalise la distance minimale).
3) La bateau a donc suivi une trajectoire rectiligne en direction du point de rencontre de son cap constant et de celui bateau.
Maintenant pour le dernier point, je ne vois pas ce que tu veux dire par $\tau$ est constant.
Imaginons le voilier en train de déterminer l'angle (constant)$\theta$ par rapport à $P_1P_2$ de son cap, il effectue bien une minimisation en faisant varier l'angle pour trouver la valeur optimal. Donc, si on connait la fonction $O_1O_2=f(\theta)$, on trouvera bien le minimum en dérivant et en annulant la dérivée (fonction convexe). On ne vas pas dire : ah non, l'angle qui réalise le minimum est constant, donc on n'a pas le droit de dériver, non ?
Dériver par rapport à $\theta$ ou par rapport à $\tau$ est équivalent dans cet exercice.
#97 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Un voilier en perdition » 21-12-2017 11:06:29
Bonjour,
#98 Re : Entraide (supérieur) » Somme série » 20-12-2017 18:35:41
Bonsoir,
Tout dépend de ce que tu es supposé connaitre.
Tu connais le développement de Taylor de la fonction exponentielle $e^x$ ?
#99 Re : Entraide (supérieur) » aidez moi » 19-12-2017 16:05:39
Bonjour,
$a$ et $b$ vivent où ($\mathbb{N}$, $\mathbb{Z}$, $\mathbb{Q}$, $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$) ?
#100 Re : Entraide (supérieur) » Erreur Gaussienne » 19-12-2017 11:07:52
Bonjour,
Je complèterais la réponse de freddy avec les détails suivants qui sont importants :
- Les erreurs doivent être centrées (espérance nulle). Ce qui est le cas en général. Si l'erreur contient un biais, on recentre la mesure avec ce biais pour se ramener à des erreurs centrées
- La variance des erreurs doit être finie
- Les erreurs doivent être identiquement distribuées : c'est le même aléa sous-jacent qui provoque les erreurs
- Les erreurs doivent être indépendantes. C'est souvent ce point qui est le plus délicat à vérifier en pratique et qui est néanmoins très important.
La démonstration du théorème central limite (je continue à l'appeler comme ça par habitude même si je trouve la formulation "limite centrée" de freddy plus jolie) permet d'ailleurs de "voir" pourquoi la loi gaussienne "surgit". Voir ici sur Wikipedia








