Majorer un reste intégral
Bonsoir,
Je considère la fonction $f: x \mapsto (1+x)\times \ln(1+x)$ sur l'intervalle $I=[-\frac{1}{2} ; \frac{1}{2}]$
en appliquant le théorème de Taylor avec reste intégral je trouve que pour tout $u\in I$:
$\displaystyle f(u) = u + \frac{u^2}{2}-\int_{0}^u\frac{(u-t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t$
Je note $r(u)$ le reste et souhaite établir que pour tout $u \in I$: $|r(u)|\leqslant \frac{|u|^3}{3}$
En considérant le cas $0\leqslant u\leqslant \frac{1}{2} $ j'obtiens l'inégalité cherchée mais je ne parviens pas à l'établir pour $-\frac{1}{2}\leqslant u \leqslant 0$
Si quelqu'un a une suggestion à formuler, je suis preneur (et l'en remercie) ...
Je considère la fonction $f: x \mapsto (1+x)\times \ln(1+x)$ sur l'intervalle $I=[-\frac{1}{2} ; \frac{1}{2}]$
en appliquant le théorème de Taylor avec reste intégral je trouve que pour tout $u\in I$:
$\displaystyle f(u) = u + \frac{u^2}{2}-\int_{0}^u\frac{(u-t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t$
Je note $r(u)$ le reste et souhaite établir que pour tout $u \in I$: $|r(u)|\leqslant \frac{|u|^3}{3}$
En considérant le cas $0\leqslant u\leqslant \frac{1}{2} $ j'obtiens l'inégalité cherchée mais je ne parviens pas à l'établir pour $-\frac{1}{2}\leqslant u \leqslant 0$
Si quelqu'un a une suggestion à formuler, je suis preneur (et l'en remercie) ...
Réponses
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Bonjour,
Si $-\frac{1}{2}\leqslant u \leqslant 0$ alors $0\leqslant -u\leqslant \frac{1}{2}$ et tu peux conclure car $|r(-u)|=|r(u)|$Le 😄 Farceur -
Merci Gebrane mais après changement de variable dans l'intégrale, j'ai comme un doute sur ton affirmation.
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Montre ton calcul pour voir ce doute, j'ai fais ce calcul sans plumeLe 😄 Farceur
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$|r(-u)|=|\int_{0}^{-u}\frac{(u+t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t|=|\int_{-u}^{0}\frac{(u+t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t|=|\int_{0}^{u}\frac{(u-t)^2}{2\times (1-t)^2}\, \mathrm{d}t|$ après changement de variables:
Le dénominateur a changé ... -
Tu as raison ( je ne dois plus faire un calcul de tète, je crois j'avais appliqué le changement sur u (td))Le 😄 Farceur
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En fait j'ai obtenu la majoration cherchée en passant par un développement en série entière de la fonction.
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EDIT : n'importe quoi.
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@Poirot
Je ne comprends pas ton raisonnement
Dans le cas $-\frac 12\leq u\leq 0$, on a $\forall t\in [u,0], t\geq u\geq -\frac 12$ d'où $(1+t)\geq \frac 12$ et $(1+t)^2\geq \frac 14$ d'où $\left|\int_{0}^u\frac{(u-t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t\right| =\int_{u}^0\frac{(u-t)^2}{2\times (1+t)^2}\, \mathrm{d}t \leq \int_{u}^0\ 2(u-t)^2\, \mathrm{d}t =2\frac {|u|^3}{3}$ mais $\frac 23$ n'est pas inférieur à $\frac 13$. Lui il veut une majoration avec le terme $\frac {|u|^3}{3}$Le 😄 Farceur -
Oui j'ai majoré n'importe comment le dénominateur.
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Bonjour!
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