problème expression d'une fonction

Bonsoir tout le monde,
J'ai un petit souci avec l'expression d'une fonction :

J'ai $h$ la fonction créneau paire et 1-périodique définie sur $[0,\frac 1 2]$ par :
$$ h(x)=\begin{cases}
1 &\text{si } 0\le x\le r\text{ où } 2r\in\, ]0,\frac 1 2[ \\
0 & \text{sinon}
\end{cases} $$
On a ensuite pour $\displaystyle x\in \mathbb{R},\ u(x)=\int_{-1/2}^{1/2} h(t) h(x-t) dt$
J'ai montré que $u$ est paire et 1-périodique et que $\displaystyle u(x)=\int_{x-r}^{x+r} h(y) dy $
Je dois montrer que $u$ est continue et dans la correction que j'ai, on me dit que :
$$ \forall x\in [0,1],\ u(x) = \begin{cases}
2r-x &\text{si } x\in [0,2r[ \\
0 &\text{si } x\in\, ]2r,1-2r[ \\
x-1+2r &\text{si } x\in\, ]1-2r,1[
\end{cases}$$
et ça, je ne vois pas d'où ça sort ??
Pouvez-vous m'éclairer s'il vous plait ? :)

PS : si AD vous passez par là, merci d'avance d'arranger la mise en page, je ne sais pas faire des accolades en latex ?! :S )

[Voilà ;) Mais sur le forum, il est de tradition de se tutoyer :) AD]

Réponses

  • Bonjour Robby.

    C'est le résultat du calcul de l'une ou l'autre des intégrales, la deuxième par exemple. Si tu fais un dessin représentant la fonction h, c'est plus facile. Le résultat nul est évident : On intègre h sur une fenêtre centrée en x de largeur 2r. Les autres nécessitent un petit peu de réflexion.

    Cordialement
  • Bonjour gerard0,
    le problème c'est que je me perd dans tout les intervalles!
    j'y ai passé beaucoup de temps là-dessus et je n'arrive à rien du tout!

    je me sert de $$\displaystyle \int_{x-r}^{x+r} h(y)dy$$

    j'ai $x\in [0,1]$ donc $-r\le x-r\le 1-r$ et $r\le x+r\le 1+r$

    avec $h(y)$ qui vaut 1 que si $0\le y\le r$

    à partir de tout ça, comment puis-je retrouvé le résultat,
    j'ai besoin qu'on me guide je crois parce que là,je patauge bien profond.:-(
  • Bah, pourquoi tu ne dessines pas les intervalles : $I=[-r,1+r]$ et $J=[0,r]$ qui sont fixés, et un intervalle mobile $K(x)=[x-r,x+r]$, qui se balade avec la contrainte $K \subset I$ ? Et essaye de faire le lien entre ton intégrale $h(x)$ d'une part, et $J$ et $K(x)$ d'autre part...
  • Robby,

    ce dessin ne sert à rien, il n'y a pas la courbe de ta fonction. Comme c'est elle qui est en cause dans l'intégrale, tu peux bien regarder ailleurs pendant 107 ans, ça ne te donnera rien.
    Trace la courbe de h sur au moins deux périodes, choisis un x (pour commencer, place-le entre 2r et 1-2r), regarde ce que tu intègres (donc la surface sous la courbe, comme le savent les élèves de terminale) et conclus.

    NB : En traçant la courbe de h, tu verras que "avec $h(y)$ qui vaut 1 que si $0\le y\le r$ " est faux. mais pour le savoir, encore faudrait-il commencer par le commencement : C'est quoi h ?

    Cordialement
  • Et si tu traçais la courbe sur 2 ou 3 périodes? Tu n'as même pas tracé la courbe sur l'intervalle [0;1] dont x est élément (en fait, ça ne suffit pas, il faut un peu plus large).
    D'autre part, 0<r<0,25 donc 1-2r est supérieur à 0,5.

    Je trouve que tu manques sérieusement d'activité intelligente. Comme tu es intelligent, j'en déduis que tu travailles autrement, sur des habitudes peut-être (et comme tu n'en as pas ici...). Donc utilise tes moyens intellectuels pour comprendre (essaie de voir ce qui se passe, prends des exemples, des valeurs particulière s de r, fais des dessins en changeant de point de vue, ...). En tout cas, depuis le début, tu fais comme si les réponses devaient sortir toutes faites, comme s'il n'y avait pas moyen de concrétiser la situation.

    Cordialement
  • Un petit dessin animé peut-être ?

    13390
  • Je trouve que tu manques sérieusement d'activité intelligente. Comme tu es intelligent, j'en déduis que tu travailles autrement, sur des habitudes peut-être (et comme tu n'en as pas ici...).
    Donc,je suis idiot...


    parce que même avec le dessin-animé de Remarque(que je remercie au passage),je suis bigleux.

    Si j'ai bien saisi le dessin, Remarque a pris une valeur de r particulière: ici r=0,1 donc l'intervalle d'intégration a une "longueur" de 2r=0,2...

    lorsque je veux intégrer ma fonction càd ce qu'il y a en rouge sur le dessin de Remarque sur l'intervalle [x-r,x+r] qui bouge en vert, il est nécessaire de séparer les différents cas,que j'observe grâce à l'animation.

    lorsque [x-r,x+r] est inclus dans [-1/2,0] l'intégrale càd l'aire sous la courbe vaut 0
    lorsque [x-r,x+r] est inclus dans [0,r=0,1] l'intégrale,càd l'aire sous la courbe est l'aire d'un rectangle de largeur r=0,1 et de longueur 1 donc ça nous fait r=0,1.
    lorsque [x-r,x+r] est inclus dans [r=0,1;1] l'intégrale vaut 0

    comme h est périodique de période 1, on recommence à partir de 1

    est-ce que ma lecture du graphique animé est correcte déjà?
  • Non, pas tout à fait car quand la fenêtre verte commence à balayer le créneau rouge, l'aire croît de 0 à r (qui vaut 1/8 sur le dessin d'ailleurs), puis reste constante tant que la fenêtre verte contient complètement le créneau, puis redescend à 0 quand elle en sort progressivement par la droite.
  • Avec quelques effets spéciaux supplémentaires :

    13392
  • More special effects!

    13393
  • Bonjour.
    Robby3 a écrit:
    Donc,je suis idiot...
    Et voilà ! ce que je craignais est arrivé ... Pourtant j'avais bien pris soin de différencier l'action de l'acteur.
    Non, tu n'es pas idiot .. tu agis idiotement. Ce qui n'est pas la même chose. Par exemple tu n'as toujours pas tracé la courbe de h, sinon tu aurais dit à Remarque ce qui suit :
    Remarque a écrit:
    l'aire croît de 0 à r (qui vaut 1/8 sur le dessin d'ailleurs), puis reste constante ...
    Erreur, Remarque : La fonction h est paire, de période 1. Elle vaut 1 sur [-r,r], puis sur [1-r;1+r]. Ton dessin n'est pas le bon.

    D'ailleurs l'énoncé dit bien que l'intégrale n'est pas ce que tu dis.

    Cordialement.
  • En effet, mais bon je ne vais pas le refaire. Il n'y a pas de différence fondamentale.
  • par ailleurs,en quoi le fait que la fonction h soit paire fait que ce qu'a dit Remarque au sujet de l'aire est faux?
  • Salut robby!

    Non, c'est faux, la fonction h vaut 1 dans [0,r] et est 1-périodique, donc des deux rectangles sont pas bon : "divise" les en deux et garde la partit de droite.
  • gerard0 a écrit:
    La fonction h est paire, de période 1. Elle vaut 1 sur [-r,r], puis sur [1-r;1+r].
    H_ a écrit:
    Non, c'est faux, la fonction h vaut 1 dans [0,r]


    sur mon dessin,j'ai suivi l'indication de parité souligné par gerard0 non?:S
  • Pour bien voir, écris [0,1]={0} u ]0,r[ u {r} u ]r,2r[ u {2r} u ]2r,3r[ u {3r} u ]3r,4r[ u {4r} u ]4r,1[ u {1} et regarde ce qu'il se passe :

    Quand x=0, on a [x-r,x+r]=[-r,r] et donc u(x)=int(h(y),-r,r)=int(1,0,r)=r.

    Quand x est dans ]0,r[ alors x-r est dans ]-r,0[ et x+r est dans ]r,2r[. Donc u(x)=int(h(y),x-r,0)+int(h(y),0,r)+int(h(y),r,x+r)=int(1,0,r)=r.

    Quand x=r, on a [x-r,x+r]=[0,2r] et donc u(x)=int(h(y),0,2r)=int(h(y),0,r)+int(h(y),r,2r)=int(1,0,r)=r.

    Quand x est dans ]r,2r[ alors x-r est dans ]0,r[ et x+r est dans ]2r,3r[. Donc u(x)=int(h(y),x-r,r)+int(h(y),r,x+r)=int(1,x-r,r)=2r-x.

    Quand x=2r, on a [x-r,x+r]=[r,3r] et donc u(x)=0.

    Quand x est dans ]2r,3r[ alors x-r est dans ]r,2r[ et x+r est dans ]3r,4r[ donc u(x)=0.

    Quand x=3r, on a [x-r,x+r]=[2r,4r] et donc u(x)=0.

    Quand x est dans ]3r,4r[ alors x-r est dans ]2r,3r[ et x+r est dans ]4r,5r[ et dans ce cas ce n'est plus nulle car on a plus nécessairement 5r<1 : on a u(x)=int(h(y),x-r,1)+int(h(y),1,x+r)=int(1,1,x+r)=x+r-1.

    Quand x=4r, on a [x-r,x+r]=[3r,5r] et donc u(x) vaut encore x+r-1.

    Quand x est dans ]4r,1[ alors x-r est dans ]3r,1-r[ et x+r est dans ]5r,1+r[ donc u(x)=int(h(y),x-r,1)+int(h(y),1,x+r)=x+r-1.

    Quand x=1, alors u(x)=r.

    On trouve finalement que :

    Si x est dans [0,2r[, on trouve u(x)=2r-x.
    Si x est dans [2r,3r], on trouve u(x)=0.
    Si x est dans ]3r,1], on trouve u(x)=x+r-1.

    Ouf!
  • h vaut 1 ssi x est dans [0,r] non ? Alors tu trouves un rectangles à [0,r], puis [1,1+r], etc, etc, non ?
  • H_ a écrit:
    Quand x=0, on a [x-r,x+r]=[-r,r] et donc u(x)=int(h(y),-r,r)=int(1,0,r)=r.
    H_ a écrit:
    Si x est dans [0,2r[, on trouve u(x)=2r-x.

    tu vois bien que non...:P

    pour tout le reste je suis assez d'accord même si je ne saisi pas encore tout à fait ce découpage,notamment au niveau de 3r avec la correction,qui fait apparaitre du 1-2r...:)
  • H_ a écrit:
    h vaut 1 ssi x est dans [0,r] non ?
    justement,c'est ce que je croyais aussi mais c'est ce qu'à tenter de m'expliquer gerard0, ça ne semble pas exact ("ssi") étant donné la parité de la fonction h...:-(
  • H_ a écrit:
    Quand x=0, on a [x-r,x+r]=[-r,r] et donc u(x)=int(h(y),-r,r)=int(1,0,r)=r.
    c'est là qu'on agit bêtement, comme h est paire,h(-x)=h(x) donc pour x=0,l'intégrale vaut 2r, puisqu'elle vaut r sur 0,r mais aussi sur -r,0 !!!:D (en espérant ne pas avoir dit de bêtises!)
  • oui, Robby,

    tu as tout à fait raison.
    Maintenant tu es sur la bonne voie. Il te reste à voir ce qui se passe suivant que x est dans l'un ou l'autre des intervalles de ton énoncé. Et tu remarqueras que tu n'as même pas de calcul intégral à faire, puisqu'on calcule des aires de rectangles.

    Bonne fin de travail !
  • ça y est je crois que j'ai enfin compris!!
    voilà le dessin que j'ai fais sur mon brouillon:
    13400
  • j'ai oublié de préciser que sur mon vrai brouillon à petit carreau, j'ai fais mon dessin pour r=0,125=1/8
    ce qui explique que sur le dessin sous paint que je vous présente 3R est avant 1/2...;)
  • Ok ! ça roule ...

    Tu peux remarquer qu'on retrouve 2r pour x=1. Et que le cas x=0 ne sert pas vraiment, car ta preuve pour 0<x<2r convient aussi pour x=0.

    A +
  • et bien merci beaucoup,notamment pour ta patience.
    Merci à Remarque également.
    H_,je t'expliquerais sur mon "vrai" schéma dés lundi!;)
    Bon Week-End!(tu)
  • Bonsoir,

    Je viens de parcourir très rapidement ce fil, et je vais l'étudier sérieusement;

    Qu'appelles t-on exactement une fonction créneau, à l'origine du fil de robby3?

    Sinon sur un plan plus personnel, je tiens à vous annoncer que j'enseigne les maths dans 2 classes de seconde depuis aujourd'hui, et ce jusqu'à la fin de l'année ( vacataire)

    Je crois que ça me plaît l'enseignement :)

    Bonne soirée,
    Cordialement,
    Clotho
  • salut Clothoide:)
    une fonction créneau,ce n'est rien d'autre qu'une fonction indicatrice si tu veux...je sais pas si ça te parle plus...

    ce sujet est issu du concours CCP2007,que j'ai fait dans le but de préparer l'écrit du capes.


    ravi que tu enseignes en tant que vacataire.
    Tu prépares le Capes cette année?
  • Finalement, j'ai corrigé l'animation pour coller aux vraies données :

    13417
  • merci Remarque.(tu)

    (petite question: comment faire de tel dessins?quel logiciel utilises-tu? parce que je n'ai que sine qua non et je n'arrive pas à importer mes données ici,je suis obligé de passé par paint):)
  • C'est Grapher sous Mac OS X pour créer l'animation, plus quelques autres bricoles sur Mac pour la convertir en un fichier affichable sur le forum. Ca ne t'aide pas beaucoup sous Windows.;)
  • ah oui,effectivement:D
    je me contenterais de paint (même avec wims,je n'arrive pas à tracer de fonction indicatrice...)
    Bonne soirée.;)
  • Robby,

    Pour tracer la courbe, de nombreux logiciels existent. Je viens de regarder Orge (gratuit, téléchargeable gratuitement sur le site de orge). J'ai pu tracer rapidement (courbe/définir/périodique + usage de la fonction créneau "Rect") la courbe de h.
    J'ai pris orge parce que j'ai un peu travaillé avec. Je vais essayer d'insérer le tracé :
    13418
  • Gerard0,
    j'ai télécharger Orge,ça ressemble assez à sine qua non.
    Juste une question quand tu fais "courbe/définir/periodique tu tapes quoi comme fonction y=f(x)=??":S
    merci encore!
  • Salut Robby3,

    Viens d'ouvrir mon ordinateur :)

    Ok pour la fonction indicatrice, ça me parle plus.

    Sinon, pour le capes, avais tenté pour reconversion la session 2006 mais sans grand succès, après avoir beaucoup travaillé. Et avais laissé tomber les math pour faire autre chose. Je suis retombé dedans depuis janvier dernier.

    Si je le repasse, ça sera en interne. Après faut voir.

    Merci
    A+
    Clotho
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.