derivation

Retrouver tous les sujets résolus.
Verrouillé
Invité

derivation

Message par Invité » lun. 6 avr. 2009 16:13

Bonjour

J'ai un petit problème :
Il s'agit de déterminer l'ensemble de définition et la dérivée de la fonction \(f(x)=x^x\)
Premièrement je voulais savoir si c'est exacte que c'est une application de R* dans R*+ et puis je trouve sa dérivée en prenant le log népérien de l'expression, soit \(ln(y)=x.ln(x)\) et donc \(f'(x)=x^x.(ln(x)+1)\) mais j'aurais voulu savoir si et comment le cas échéant il est possible de déterminer cette dérivée sans passer par ln.
merci pour votre aide

oscar
SoS-Math(10)

Re: derivation

Message par SoS-Math(10) » lun. 6 avr. 2009 16:56

Bonsoir,
Vous n'êtes pas loin d'une solution. En effet on peut écrire f(x) = exp ( x ln(x)) donc x est strictement positif.
sos math
Invité

Re: derivation

Message par Invité » mar. 7 avr. 2009 20:50

bonjour et merci pour votre réponse

Il y a sans doute des notions fondamentales qui m'échappent sur les fonctions puissances et autres exponentielles. Par exemple je ne saisi pas pourquoi \(f(x)=x^x\) ne peut être définie pour x=-2 alors que \(\frac{1}{-2^2}=\frac{1}{4}\) existe bel et bien et de même pour tout x élément de N. Je comprend que suivant la définition \(a^x=e^{xlna}\) il faut a>0 sinon lna n'est pas définit, mais j'ai beau me répéter cette définition je ne comprend pas pourquoi on ne pourrait avoir une fonction discontinue du type \(f(x)=a^x\) avec a<0. Enfin, j'espère que c'est pas trop grave docteur.

merci, oscar
sos-math(13)
Messages : 1553
Enregistré le : mer. 11 mars 2009 15:32

Re: derivation

Message par sos-math(13) » mar. 7 avr. 2009 21:36

Bonjour,

l'application est de R+* dans R+* et non de R* dans R+*, si on définit \(x^x\) à partir de l'exponentielle et du logarithme.

Cela n'empèche pas de sortir du domaine de l'analyse et d'effectuer sur les entiers des calculs comme \((-2)^{-2}\).

Mais on n'utilise plus la "fonction" et on perd toutes les propriétés de continuité, de dérivabilité, etc... qu'on a gràce à la définition par exp et ln.

On peut donc créer une fonction de Z- dans R (et plus précisément dans Q) qui à x associe \(x^x\).
Dès qu'on veut la passer de Q- dans R, ça bloque sur certaines valeurs (une infinité) comme par exemple \((-\frac{1}{2})^{(-\frac{1}{2})}\). Tu peux faire l'essai pour t'en convaincre.

Mais bon, hors du champ de l'analyse, tu perçois tout ce qu'on perd à vouloir étendre cette fonction vers les négatifs.

Bonne réflexion.

à bientôt.
sos-math(13)
Messages : 1553
Enregistré le : mer. 11 mars 2009 15:32

Re: derivation

Message par sos-math(13) » mar. 7 avr. 2009 21:37

Au fait,

non, ce n'est pas grave de se poser ces questions, et c'est même bon signe...
Invité

Re: derivation

Message par Invité » lun. 13 avr. 2009 18:07

bonjour

Voici quelques jours que je marine dans votre réponse mais des doutes subsistes, par exemple si on considère la fonction \(f(x)=\sqrt{x}\) définie pour x E R+, est ce que dans le cadre de l'analyse on peut écrire \((f(x))^2=\sqrt{x}^2=\sqrt{x^2}=x\) avec cette fois x E R ?

merci
Oscar
SoS-Math(1)
Messages : 3151
Enregistré le : mer. 5 sept. 2007 10:48

Re: derivation

Message par SoS-Math(1) » lun. 13 avr. 2009 18:18

Bonjour Oscar,
f est définie sur \([0;+\infty[\), pour tout x de cet intervalle, \(\left(f(x)\right)^2=x\).
Par contre, pour tout x appartenant à l'ensemble des nombres réels, \(\sqrt{x^2}=|x|\).
Bon courage.
Invité

Re: derivation

Message par Invité » lun. 13 avr. 2009 20:12

Si j'ai bien compris,
avec \(f(x)=\sqrt{x}\), fonction définie \(\forall{x}\in{R_+}\) et \(g(x)=x^2\), fonction définie \(\forall{x}\in{R}\)
alors \(g\circ{f}=\sqrt{x}^2\) est une application de R+ dans R+
et \(f\circ{g}=\sqrt{x^2}\) est une application de R dans R+

c'est correcte?

merci pour votre aide
SoS-Math(7)
Messages : 4001
Enregistré le : mer. 5 sept. 2007 12:04

Re: derivation

Message par SoS-Math(7) » lun. 13 avr. 2009 20:30

Bonsoir,

Vous avez bien compris nos remarques !

A bientôt
Verrouillé