Continuité et différentiabilité sur R²
Réponses
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Bonjour
La technique :
On suppose que |x|<1 donc
L'inégalité est fausse OK.
$|f(x,y)|\leq \dfrac{| x^3 y|}{x^2+y^2}\leq x^2 +y^2 $ ce qui montre que f est différentiable en (0,0).....
D'abord tu peux mettre cela en place.
Pour la classe $C^1$ il y a encore un peu de travail.
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Qu'as-tu cherché à faire ? Qu'est-ce qui te pose problème ?
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Pourquoi ça montre que f est différentiable en (0,0) et non ctn continue.
[Merci d'écrire les mots en entier. AD] -
@bd2017 : la majoration $|f(x,y)|\leq \dfrac{| x^3 y|}{x^2+y^2}$ est fausse si $|x| < 1$.
@kader66++ : écris ce qu'il faudrait obtenir pour dire que $f$ est différentiable en $(0, 0)$ (les autres points ne posant pas de problème). -
quelle astuce il faut utiliser pour la continuité
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Bd je suis comme kader je ne comprends pas comment tu gagnes la différentiabilité en (0,0) par ton inégalité.Le 😄 Farceur
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Rebonjour
Oui mon inégalité est fausse (j'ai donc barré le message) et alors il faut reprendre à zéro. i.e
Montrer la continuité en $(0,0)$.
Pour cela on majore $|f(x,y)|$
Si $x=0$ ou $y=0 $, $|f(x,y)|=0 $
Si $x\neq 0$ et $y\neq 0 $ on a:
$|f(x,y)|\leq \min\Big( \dfrac{|x| ^3|y|}{|x|^4}, \dfrac{|x| ^3|y|}{|y|^2}\Big)=\min\Big(u, \dfrac{x^2}{u}\Big) ,\ $ où j'ai posé $u=\dfrac{|y|}{|x|}.$
Majorer encore $\min\Big(u, \dfrac{x^2}{u}\Big)$ par une petite étude, ce majorant tendant vers 0 cela assurera la continuité.
Pour la différentiabilité il faut étudier d'abord l'existence des dérivées partielles en (0,0) -
@gebrane : l'inégalité était fausse mais si elle avait été vraie alors cela suffirait car on aurait :
$|f(x,y)|\leq \dfrac{| x^3 y|}{x^2+y^2} \Longrightarrow |f(x,y)-f(0,0) | \le \|(x,y)\|^2 $.
Et :
$|f(x,y)-f(0,0) | \le \|(x,y)\|^2 \Longrightarrow f(x,y)-f(0,0) = o_{(x,y) \rightarrow (0,0)}(\|(x,y)\|)$ avec $df_{(0,0)} = 0$. -
$x^4+y^2 \ge 2 x^2y$
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Mais elle n'est pas différentiable en $(0,0)$.
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Bon et sinon il suffit d'écrire $|x^2y| \leq \frac{1}{2}(x^4+y^2)$ par inégalité classique, d'où $|f(x,y)| \leq \frac{x}{2}$ et on obtient la continuité immédiatement.
EDIT : grillé par Chaurien. -
donc $\dfrac{x^3y}{x^4+ y^2} \leq \dfrac{x^3y}{2 x^2 y}\leq \frac1 2 x $ c'est plus rapide, ($x>0 ,\ y>0 $).
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Plus précisément : $|f(x,y)| \le \frac 12|x| \le \frac 12 \sqrt {x^2+y^2}=\frac 12 ||(x,y)|| $.
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Et maintenant, la non-différentiabilité...
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Si $f$ était différentiable en $(0,0)$, alors sa différentielle serait...
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Considérant les applications partielles, on voit que si la fonction $f$ était différentiable en $(0,0)$, alors sa différentielle en ce point serait nulle, ce qui se traduirait par : $\underset{(x,y)\rightarrow (0,0),(x,y)\neq (0,0)}{\lim }\frac{f(x,y)}{%
\left\Vert (x,y)\right\Vert }=0$, ni plus, ni moins. Conclure à une contradiction.
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