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#1 Re : Entraide (supérieur) » Somme de coefficients binomiaux » 04-08-2019 05:58:17
bonsoir,
voici une autre preuve calculatoire de l'égalité $ \sum\limits_{k=0}^{n}\frac{1}{2^{n+k}}.C_{n+k}^k = 1$ qui,
après avoir été multipliée par $2^{2n}$, devient : $\sum\limits_{k=0}^n2^{n-k}.C_{n+k}^k = 2^{2n}$ ;
or $2^{2n} = \sum\limits_{i=0}^{2n}C_{2n}^i$ , d'où : $\sum\limits_{k=0}^{n-k}2^{n-k}.C_{n+k}^k = \sum\limits_{i=0}^{2n}C_{2n}^i$ , ce qui donne,
en éliminant le terme $C_{2n}^n$, puis en divisant par 2 (et tenant compte de $C_m^p=C_m^{m-p}$) :
$\sum\limits_{k=0}^{n-1}2^{n-k-1}.C_{n+k}^k = \sum\limits_{i=0}^{n-1}C_{2n}^i$ .
Or on construit facilement, par itérations de la "récurrence triangulaire",
$(C_{m+1}^p=C_m^p+C_m^{p-1})$,à partir de $C_{m+1}^p$, et avec p<a<m, la formule :
$C_{m+1}^p = C_{m-a}^{m-a}.C_a^p+C_{m-a+1}^{m-a}.C_{a-1}^{p-1}+...+C_{m-a+p-1}^{m-a}.C_{a-p+1}^1+C_{m-a+p}^{m-a}.C_{a-p}^0$ .
On peut alors écrire : $C_{2n}^0 = C_{n-1}^{n-1}.C_n^0$ ,
$C_{2n}^1 = C_{n-2}^{n-2}.C_{n+1}^1+C_{n-1}^{n-2}.C_n^0 $ ,
$C_{2n}^2 = C_{n-3}^{n-3}.C_{n+2}^2+C_{n-2}^{n-3}.C_{n+1}^1+C_{n-1}^{n-3}.C_n^0$ ,
. . . . . . . . .
$C_{2n}^{n-1} = C_0^0.C_{2n-1}^{n-1}+C_1^0.C_{2n-2}^{n-2}+...+C_{n-3}^0.C_{n+2}^2+C_{n-2}^0.C_{n+1}^1+C_{n-1}^0.C_n^0 $ , d'où :
$\sum\limits_{i=0}^{n-1}C_{2n}^i= C_{2n-1}^{n-1}\sum\limits_{i=0}^0C_0^i + C_{2n-2}^{n-2}\sum\limits_{i=0}^1C_1^i +...+C_{n+1}^1\sum\limits_{i=0}^{n-2}C_{n-2}^i + C_n^0\sum\limits_{i=0}^{n-1}C_{n-1}^i$
c'est-à-dire : $\sum\limits_{i=0}^{n-1}C_{2n}^i = C_{2n-1}^{n-1}.2^0+C_{2n-2}^{n-2}.2^1+...+C_{n+1}^1.2^{n-2}+C_n^0.2^{n-1}$ , cqfd .
#2 Re : Entraide (supérieur) » pgcd polynome » 04-08-2019 03:15:45
bonsoir,
soit D:=pgcd(P,Q) ; il existe alors R , S de K[X] tels que :
P=DR et Q=DS , avec R et S premiers entre eux .
Alors : pgcd(P²+Q²,PQ) = pgcd(D²(R²+S²),D²RS) = D²pgcd(R²+S²,RS) ;
Pour conclure, il ne reste plus qu'à prouver que R²+S² et RS sont premiers
entre eux. Or si un polynôme A divise RS, alors il divise soit R ou soit S,
mais non les deux puisque R et S sont premiers entre eux. Posons que A
divise R (et est premier avec S) : alors A divise aussi R² ; si on suppose que
A divise R²+S², alors A divise aussi R²+S² - R² = S², ce qui est contradictoire
puisque A et S sont premiers entre eux .
#3 Re : Entraide (supérieur) » Pgcd ppcm polynomes » 02-08-2019 16:19:19
bonjour,
c'est la propriété de distributivité du pgcd par rapport au ppcm ;
on peut commencer par prouver que : $A \wedge (P_1\vee P_2)=(A \wedge P_1) \vee (A \wedge P_2)$.
#4 Re : Entraide (supérieur) » récurrence double » 18-07-2019 22:43:48
bonsoir,
le résultat est : 2cos[(n+2)x] ;
il suffit de se rappeler les formules donnant le cosinus
d'une somme puis le cosinus d'une différence.
#5 Re : Entraide (collège-lycée) » ensemble d'un point » 16-07-2019 16:56:55
Bonjour,
Dans l'énoncé, ça doit être l'ensemble des points M du plan tels que le triangle AMB
soit rectangle en M.
C'est, je crois, un théorème appelé par certains "de Thalès", qui n'est évidemment
pas celui que l'on connait habituellement.
#6 Re : Entraide (collège-lycée) » Combinatoire » 05-06-2019 21:52:43
bonsoir,
#7 Re : Café mathématique » équation d'un triangle » 05-05-2019 00:59:24
bonsoir, voici un essai d'équation d'un triangle :
Soit le triangle dont les sommets sont les points $P_1(x_1,y_1),P_2(x_2,y_2)$ et $P_3(x_3,y_3)$, où l'on suppose
que $x_1<x_2<x_3$ . L'équation de la droite $D_{12}$ passant par $P_1$ et $P_2$ s'obtient par : $\frac{y-y_1}{x-x_1}=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$ , et
s'écrit : $(y_1-y_2)x+(x_2-x_1)y+x_1y_2-x_2y_1=0$ , que l'on peut noter $f_{12}(x,y)=0$ .
On obtient de même pour la droite $D_{13}$ passant par $P_1 $ et $P_3$ que l'on note $f_{13}(x,y)=0$ d'une part ,
et la droite $D_{23}$ passant par $P_2$ et $P_3$ que l'on note $f_{23}(x,y)=0$ d'autre part .
On sait que l'équation de deux droites est le "produit" des équations de chaque droite ; ici par exemple ,
l'équation : $f_{12}(x,y).f_{13}(x,y)=0$ est l'équation de l'ensemble des deux droites $D_{12}$ et $D_{13}$ ; un réel
d'abscisse x possède deux images $y_{12}$ et $y_{13}$ telles que le point $(x,y_{12})$ se trouve sur $D_{12}$, et le point
$(x,y_{13})$ se trouve sur $D_{13}$ .
Maintenant , afin de se limiter à des (doubles) segments de droites , on peut utiliser les fonctions indica-
trices sur des intervalles : on définit l'application $1\!\mathrm I _{[a,b]}$ comme valant 1 sur [a,b] et valant 0 sinon .
Alors , l'équation : $\large {1\!\mathrm I_{[x_1,x_2]}.f_{12}(x,y).f_{13}(x,y)\,+\,1\!\mathrm I_{[x_2,x_3]}.f_{13}(x,y).f_{23}(x,y)}\,\,\,=0$ ,
constitue une équation du triangle $P_1P_2P_3$ : pour tout $x<x_1$ , $y=0$ ; pour $x\in [x_1,x_2]$ , on a les
coordonnées des points du segment $[P_1,P_2]$ et une partie du segment $[P_1,P_3]$ ; pour $x\in [x_2,x_3]$ , on a
les coordonnées des points du reste du segment $[P_1,P_3]$ et de ceux du segment $[P_2,P_3]$ ; enfin , pour
$x>x_3$ , $y=0$ .
Remarque : on peut représenter la fonction indicatrice de ]a,b[ par la formule :
$1\!\mathrm I_{]a,b[}=\frac{1}{4}.(1+\frac{x-a}{|x-a|}).(1-\frac{x-b}{|x-b|})$ .
#8 Re : Entraide (collège-lycée) » théorème thales ou produit scalaire » 04-05-2019 04:43:19
bonsoir,
je donne un résultat qui est cohérent avec le précédent; en utilisant les mêmes notations, j'obtiens :
$\ CM=\dfrac{b^2}{a}$ .
1°) Dans un premier temps, je montre que le point M est en fait la projection orthogonale de A sur (BC) .
(Je passe les raisonnements : simples mais longs).
2°) J'applique ensuite un résultat classique sur le triangle rectangle qui est : "le rapport des carrés des
côtés de l'angle droit est égal au rapport de leurs projections sur l'hypoténuse" , ce qui s'écrit ici :
$\dfrac{b^2}{c^2}=\dfrac{CM}{BM}\,\,\,\,\Rightarrow \,\dfrac{b^2}{c^2}=\dfrac{CM}{a-CM}\,\,\,\Rightarrow\,\,\,b^2(a- CM)=c^2CM\,\,\,\Rightarrow\,\,\,\ CM(b^2+c^2)=ab^2\,\,\,\Rightarrow\,\,\,CM=\dfrac{ab^2}{b^2+c^2}$;
sachant que $b^2+c^2=a^2$ , j'en déduit le résultat .
3°) Je retrouve le résultat précédent de Yoshi en remarquant que les triangles ABC et KMC sont semblables ,
d'où les rapports : $\dfrac{m}{CM}=\dfrac{c}{a}\,\,\Rightarrow\,\,m=\dfrac{c}{a}.\dfrac{b^2}{a}=\dfrac{cb^2}{a^2}$ .
#9 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 30-04-2019 17:23:21
bonsoir,
si $x\in \bar A \cap B$ , c'est que $x\in \bar A$ et que $x\in B$ , par définition de l'intersection ;
or la propriété $x\in \bar A$ ( et ceci pour tout x de $\bar A\cap B$) , signifie que $\bar A\cap B\subset\ \bar A$ .
On montre, de la même manière, que $\bar A\cap B\subset B$ .
#10 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 29-04-2019 19:24:42
bonsoir,
Pour que x n'appartienne pas à $B\cap C$ , il faut et il suffit que x n'appartienne pas à au moins
l'un des deux ensembles B ou C : si x appartenait aux deux , il serait dans leur intersection .
Ainsi , $x\notin B\cap C$ équivaut à $x\notin B$ ou $x\notin C$ .
Une autre façon de voir, plus formelle : la proposition "$x\in B\cap C$" équivaut à la proposition :
" $x\in B$ et $x\in C$ " , dont la négation logique est : " non$(x\in B)$ ou non$(x\in C)$ ", qui
s'écrit : " $x\notin B$ ou $x\notin C$ ", qui équivaut bien à la négation logique de "$x\in B\cap C$", qui est :
" $x\notin B\cap C$ " .
#11 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 29-04-2019 04:45:16
bonsoir,
c'est la définition même de la différence symétrique : si $x\in (A\cap C)\vartriangle(B\cap C)$ ,
alors $x\in A\cap C\,\,\,\mathbf {ou}\,\,\,x\in B\cap C$ , mais $x\notin (A\cap C)\cap (B\cap C)$ ;
donc si $x\in A\cap C$ , alors $x\notin B\cap C$ .
#12 Re : Entraide (supérieur) » Déduire l'expression explicite de Vn » 29-04-2019 03:49:46
bonsoir, en latex :
1°) $u_{n+2}=u_{n+1},\, \forall n\geqslant 0$; or $u_1=-3$, donc : $u_n=-3 ,\, \forall n\geqslant 1$ ;
2°) $v_{n+2}=4v_n$ ; or $v_0=0$ donc $v_n=0$ si n est pair;
puis $v_1=-1$ donc $v_3=-4 ,\,v_5=-4^2$ et par récurrence :
$v_n=-4^{\frac{n-1}{2}}$ si n est impair ; en définitive : $v_n=\frac{(-1)^n-1}{2}.4^{\frac{n-1}{2}}$
3°) le calcul des premières valeurs de $w_n$ donne : -24 , 80 , -224 , 576 ,
ce qui correspond à : $-3.2^3\,,\,5.2^4\,,\,-7.2^5\,,\,9.2^6$ ; on démontre alors,
par récurrence, l'expression : $w_{n+1}=(-1)^n.(2n+1).2^{n+2}$ .
#13 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 28-04-2019 01:10:42
bonsoir,
à Shadows Asgard, pour son post #9, concernant l'annotation en bleu : "comment passe-t-on de là à là ?"
Comme je l'ai mentionné dans mon post#3, la correction "saute" les calculs entre l'avant-dernière ligne et
la dernière, car ce sont les mêmes calculs, mais en sens inverse, que ceux qui viennent d'être faits, en
partant de la première ligne, pour arriver à l'avant-avant-dernière ligne; c'est la raison pour laquelle il y
a eu une permutation des éléments de l'avant-avant-dernière ligne, pour obtenir l'avant-dernière ligne;
cette disposition visualise le remplacement de la lettre A (respectivement B , C), par la lettre B (respec-
tivement C , A); il ne reste plus qu'à faire la même chose à la 1ère ligne pour obtenir la dernière .
#14 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 26-04-2019 22:45:11
bonsoir,
exactement, c'est bien ça .
Seul détail, si on veut être pointilleux : à la 4e et à la 5e ligne, le dernier crochet à droite doit être placé
juste avant le 3e signe U (oubien le 1er crochet à gauche doit être placé juste après le 1er signe U), ceci
pour que chaque réunion n'ait lieu qu'entre seulement deux ensembles .
Mais on peut aussi être plus direct, en deux temps : laisser tomber les crochets puisque la réunion est
associative, et alors permuter les 4 blocs d'intersection, car la réunion est commutative, puis finalement
permuter les ensembles dans chaque bloc d'intersection, puisque l'intersection est commutative .
Remarque : l'intersection étant associative, les parenthèses ont été omises dans les blocs d'intersection .
#15 Re : Entraide (supérieur) » différence symétrique » 26-04-2019 01:00:47
bonsoir,
à propos de l'annotation en vert : "comment passe-t-on de là à là ?" :
ces deux lignes sont exactement les mêmes !
On s'est servi des propriétés de commutativité de l'intersection (comme cela est indiqué
en commentaire sur la droite), de commutativité et d'associativité de la réunion .
Ainsi : $A\cap\overline{B}\cap\overline{C}$ (en 1ère place) devient : $\overline{B}\cap\overline{C}\cap A$ (en 3e place) ,
puis : $\overline{A}\cap B\cap\overline{C}$ (en 2e place) devient : $B\cap\overline{C}\cap\overline{A}$ (en 1ère place), etc .
L'intérêt de ces permutations est de disposer les ensembles visuellement de sorte qu'au lieu
d'avoir à "remonter" tous les calculs qui viennent d'être faits, mais en sens inverse, on peut
les "sauter", et écrire directement : $(B\vartriangle C)\vartriangle A$ , en ayant permuté les ensembles de façon
correspondante .
#16 Re : Entraide (collège-lycée) » suites arithmétiques » 25-04-2019 23:53:26
bonsoir,
pour le b), on peut aussi, comme l'a fait remarquer yoshi, écrire $V_{n+1}$ en fonction de $U_{n+1}$ puis de $U_n$ :
on doit ainsi faire apparaître la relation $V_{n+1}=V_n+r$ où $r \in \mathbb{N}$ , ce qui prouvera que $(V_n)$ est une
suite arithmétique (de raison r) .
À plus .
#17 Re : Entraide (collège-lycée) » suites arithmétiques » 25-04-2019 00:03:08
bonsoir,
c'est O.K. , les premières valeurs de $\mathrm U_n$ sont bonnes .
#18 Re : Entraide (collège-lycée) » suites arithmétiques » 24-04-2019 02:12:07
Bonsoir,
a)1) Les calculs de $\mathrm {U_1, U_2}$ et $\mathrm U_3$ sont faux, car la formule de récurrence est : $\mathbf{\mathrm{U_{n+1}=\dfrac{3U_n-1}{U_n+5}}}$ ,
et non $\mathrm{U_{n+1}=\frac{3n-1}{n+5}}$ ;
a)2) Les calculs de $\mathrm{V_1}$ et$\mathrm V_2$ sont donc faux également .
b) Si $\mathrm V_n$ est une suite arithmétique, alors la différence $\mathrm{V_{n+1}-V_n}$ doit être une valeur constante
(ne dépendant pas de n), qui est la raison de la suite ; partant alors de la formule $\mathbf{\mathrm{V_n=\dfrac{1}{U_n+1}}}$ ,
on exprime cette différence, tout d'abord en fonction de $\mathrm U_{n+1}$ et $\mathrm U_n$ et enfin, grâce à la récurrence du a),
en fonction de $\mathrm U_n$ seulement ; on obtient la valeur de 1/4 .
c)1) L'expression de $\mathrm V_n$ en fonction de n est donnée par la propriété fondamentale d'une suite arithmétique :
$\mathrm {V_n = V_0 + nr}$ , où r est la raison de la suite .
c)2) Partant de l'expression de $\mathrm V_n$ en fonction de $\mathrm U_n$ du b), on en déduit l'expression de $\mathrm U_n$ en fonction de $\mathrm V_n$,
ce qui permet d'obtenir l'expression de $\mathrm U_n$ en fonction de n, en se servant de l'expression de $\mathrm V_n$ en fonction
de n du c1) ; on obtient finalement : $\mathrm U_n=\frac{2-n}{2+n}$ .
#19 Re : Entraide (supérieur) » Adhérence et boule fermé » 22-04-2019 00:57:28
Bonsoir,
la preuve de l'inclusion semble juste, mais il y a plus direct :
$B(x,r) \subset B'(x,r)$ , car si d(x,y)<r alors d(x,y)$\leqslant$r , donc:
$\overline{B(x,r)}\subset \overline{B'(x,r)}=B'(x,r)$ qui est un fermé ;
la propriété : $X\subset Y \Rightarrow \overline{X} \subset \overline{Y}$, qui est en principe du cours,
se démontre ainsi: si $x\in \overline{X}$, alors, $\forall \epsilon >0,\, B(x,\epsilon) \cap X \neq \emptyset$ ,
donc $B(x,\epsilon) \cap Y \neq \emptyset$ , puisque $X \subset Y$ , d'où $x \in \overline{Y}$ .
Pour l'inclusion réciproque, voici un contre-exemple (tiré d'un vieux cours) :
dans $\mathbb{N}$, muni de la distance induite d(x,y):=|x-y|, on a: $B(1,1)=\{1\}$,
d'où $\overline{B(1,1)}=\{1\}$, car un singleton est fermé, mais $B'(1,1)=\{0,1,2\}$ .
On trouve un autre contre-exemple à l'exercice 4 de:
http://exo7.emath.fr/ficpdf/fic00037.pdf
L'exercice 5 qui suit montre qu'il y a l'égalité $\overline{B(x,r)}=B'(x,r)$ dans
un espace vectoriel normé .
#20 Re : Entraide (collège-lycée) » verification de dm math » 20-04-2019 19:45:23
bonsoir,
ça ne fonctionne pas si on prend 5/3 et -10/9 comme respectivement 1er et 2e coefficient
de la 3e ligne: les produits des coefficients des diagonales n'égalent pas la constante du carré.
Par contre, en prenant comme 1er coefficient de la 3e ligne: 5/9 = 5/3 - 10/9 , ça marche;
par exemple, on obtient, pour la diagonale avec ce coefficient : 5/9 x 1/3 x 1/5 = 1/27 .
À plus.
#21 Re : Entraide (collège-lycée) » carré magique » 18-04-2019 01:09:53
Bonsoir
L'énoncé laisse supposer que le carré 5x5 est constitué des nombres allant de -11 à +13, dont la somme
vaut S=25=5² ; le carré étant composé de 5 lignes ayant même somme, celle-ci vaut donc : $\mathbf a=5$.
Ensuite, pour compléter le carré, à partir de la première ligne : 5+x-11-4+3=5 implique x=12 ; puis la
deuxième colonne : 12-7-6+x+6=5 donne x=0 ; ensuite la diagonale : 3+2+1+0+x=5 donne x= -1, etc.
On obtient finalement le carré :
+5 +12 -11 -4 +3
+11 -7 -5 +2 +4
-8 -6 +1 +8 +10
-2 0 +7 +9 -9
-1 +6 +13 -10 -3
#22 Re : Entraide (supérieur) » Polynôme minimale d'une matrice 3x3 ( application linéaire ) » 07-04-2019 04:24:59
Bonjour (ne pas oublier, svp !)
Le polynôme caractéristique est faux, pour l'application T de l'énoncé .
Par contre, il devient juste si l'on prend comme application linéaire :
$T(i+jx+kx^2):=(j-2k)+(2i+3j)x+(4j+5k)x^2$, oubien:
$T(i+jx+kx^2):=(j+2k)+(2i+3j)x+(-4j+5k)x^2$ .
(Sans doute une faute de frappe...)
Le polynôme minimal doit être unitaire, doit avoir 6 et 1 pour racines,
et doit diviser $(x-6)(x-1)^2$ . Or, après calcul, on constate que :
$(T-6Id)(T-Id)\neq(0)$ ; on peut alors conclure .
À bientôt .
#23 Re : Entraide (collège-lycée) » 3=0, trouvez l'erreur! » 11-03-2019 03:35:47
Bonsoir,
La confusion consiste à considérer [tex]x^2+x+1=0[/tex] et [tex]x+1+\frac{1}{x}=0[/tex] comme une seule équation,
au lieu de les considérer comme un système à deux équations .
Ainsi, après avoir effectué la substitution de x+1 , on obtient le système des deux équations
[tex]x^2+x+1=0[/tex] et [tex]x^3-1=0[/tex] , la première excluant la valeur 1, ou plutôt imposant les
deux autres valeurs racines cubiques de l'unité .
Si l'on considère le système d'équations [tex]x^2+a=0[/tex] et [tex]\frac{1}{x}+a=0[/tex] , on obtient , par
substitution de a : [tex]x^2-\frac{1}{x}[/tex] , mais on perd l'information de a si on ne considère pas les deux
premières équations comme un système ; mais comme les deux équations sont équivalentes
lorsque a=x+1, cela explique la confusion .
#24 Re : Entraide (collège-lycée) » vecteurs » 28-02-2019 01:50:54
Bonsoir,
sur le dessin , il apparaît clairement une propriété concernant les trois points I , J , et K ,
(conclusion du 5°) qui se déduit du 2° et du 4° en remarquant la relation existant entre
les vecteurs IJ et IK .