par sos-math(21) » mer. 29 mai 2024 16:27
Bonjour,
qu'entends-tu par "démontrer que l'évolution est exponentielle" ?
Une fonction exponentielle se caractérise par le fait que son taux de variation instantané (c'est-à-dire sa dérivée) est proportionnel à la fonction elle-même : elle est solution de l'équation différentielle \(y'=ky\).
Si on considère un phénomène discret, en transposant la définition, cela revient à écrire pour une suite \((u_n)\) : \(\dfrac{u_{n+1}-u_n}{n+1-n}=ku_n\) soit \(u_{n+1}-u_n=ku_n\), soit \(u_{n+1}=(1+k)u_n\) ce qui est bien la définition d'une suite géométrique.
Les suites géométriques traduisent bien une croissance exponentielle et on peut aussi leur donner une "forme exponentielle" :
dans ton cas la suite est donnée par \(u_n=2^{n-1}\) où \(n\) est le rang de la case (en commençant par \(n=1\) pour la première case).
Or \(u_n=\text{e}^{(n-1)\ln(2)}=\dfrac{1}{2}\text{e}^{\ln(2)n}\), on obtient bien une forme analogue aux fonctions exponentielles \(f(x) = ae^{kx}\).
Est-ce plus clair ?
Il n'y a donc pas vraiment de démonstration à faire, sauf à vérifier : \(u_{n+1}-u_n=ku_n\).
Bonne continuation
Bonjour,
qu'entends-tu par "démontrer que l'évolution est exponentielle" ?
Une fonction exponentielle se caractérise par le fait que son taux de variation instantané (c'est-à-dire sa dérivée) est proportionnel à la fonction elle-même : elle est solution de l'équation différentielle \(y'=ky\).
Si on considère un phénomène discret, en transposant la définition, cela revient à écrire pour une suite \((u_n)\) : \(\dfrac{u_{n+1}-u_n}{n+1-n}=ku_n\) soit \(u_{n+1}-u_n=ku_n\), soit \(u_{n+1}=(1+k)u_n\) ce qui est bien la définition d'une suite géométrique.
Les suites géométriques traduisent bien une croissance exponentielle et on peut aussi leur donner une "forme exponentielle" :
dans ton cas la suite est donnée par \(u_n=2^{n-1}\) où \(n\) est le rang de la case (en commençant par \(n=1\) pour la première case).
Or \(u_n=\text{e}^{(n-1)\ln(2)}=\dfrac{1}{2}\text{e}^{\ln(2)n}\), on obtient bien une forme analogue aux fonctions exponentielles \(f(x) = ae^{kx}\).
Est-ce plus clair ?
Il n'y a donc pas vraiment de démonstration à faire, sauf à vérifier : \(u_{n+1}-u_n=ku_n\).
Bonne continuation