Exo 4
Commencez par chercher à résoudre l'exercice par vous-même.
Si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.
Une solution détaillée vous est ensuite proposée.
Soit
l'ensemble des fonctions définies sur
vérifiant :
.
Soit
une fonction non nulle appartenant à
.
Question
On suppose maintenant que
est continue en
.
Question
Question
Démontrer que
est dérivable sur
.
Exprimez
à l'aide d'une primitive
de
sur
.
La fonction
est continue sur
, donc admet une primitive
qui s'annule en
.
Pour tout réel
, les fonctions
et
sont continues sur
, donc intégrables sur
.
Et :
.
Or :
.
Et :
par changement de variable
.
Donc pour tout réel
:
.
Or :
et :
, donc :
.
Donc pour tout réel
:
. Or
est dérivable sur
.
Conclusion : La fonction
est dérivable sur
.
Question
Question
Réciproquement, soit
un réel et
la fonction définie par :
.
Question
Démontrer que la fonction
appartient à
.
Utilisez la propriété du logarithme népérien.
La fonction
est définie par :
.
La fonction
est bijective de
dans
, donc la fonction
est bijective de
dans
.
Donc :
. Donc :
.
Donc :
.
Donc :
, donc :
.
Conclusion : Toute fonction définie par :
appartient à
.
Question
Soit un réel
. Démontrer que :
pour toute suite
de rationnels convergeant vers
.
Déterminez
pour
appartenant successivement à
, à
, à
, puis utilisez la continuité de la fonction.
La fonction
définie par :
appartient à
.
Donc :
.
On en déduit par une récurrence simple que :
.
Donc :
.
Et :
, donc :
.
Donc :
.
Tout rationnel
peut s'écrire sous la forme
avec
et
.
Donc :
. Or :
. Donc :
.
Donc :
.
La fonction
est continue sur
par composition de fonctions continues.
Donc, si
, alors
.
Conclusion :
pour toute suite
de rationnels convergeant vers
.