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#1 - 04-02-2011 14:43:02
- gasole
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Drôles de ffonction
Saurez-vous trouver toutes les fonctions réelles qui vérifient :[latex] f(\lfloor x\rfloor y) = f(x)\lfloor f(y)\rfloor[/latex].
PS : de l'astuce avant tout, peu de maths.
NB : [latex]\lfloor x\rfloor[/latex] est la partie entière par défaut de x (fonction plancher), exemples : [latex] \lfloor 2.3\rfloor = 2[/latex], [latex]\lfloor 2\rfloor = 2[/latex] et [latex]\lfloor -2.3\rfloor = -3[/latex]
#2 - 04-02-2011 17:22:53
- kosmogol
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drôles de fpnction
Saurez-vous trouver... ? réponse : non
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#3 - 04-02-2011 17:46:16
- gasole
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Drôlles de fonction
tsst tsst manque d'astuce ?
#4 - 04-02-2011 17:53:41
- Nicouj
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dtôles de fonction
déjà trivialement les fonctions constantes 0 et 1.
C'est un début :S
Sinon je vois que : f(floor(x) * y) = f(n*x) * floor(f(y/n)) pour tout n >= 1
#5 - 04-02-2011 18:15:21
- toni77
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drôles se fonction
Si [latex]f(0)\neq 0[/latex] : On prend x=0, et y réel alors [latex]f(0)=f(0)Ent(f(y))[/latex] Donc, [latex]\forall y\in\mathbb{R},\quad Ent(f(y))=1, ie Ent(f(y))\in[1;2[[/latex] On prend alors x réel et y=0 : [latex]f(0)=f(x)Ent(f(0))=f(x)[/latex] D'où, f garde une valeur constante, la constante étant comprise entre 1 et 2 (strictement pour 2).
Si [latex]f(0)=0[/latex] : [TeX]\forall x\in[0;1[,\forall y\in\mathbb{R}, f(0)=f(Ent(x)y)=f(x)Ent(f(y))=0[/TeX] Donc, [latex]\forall x\in[0;1[, f(x)=0[/latex] (je pense que ce n'est pas correct ici mais pas envie de reprendre )
Soit [latex]x\geq 1[/latex]. [TeX]f(x)=f(Ent(2x)\times \frac{x}{Ent(2x)})=f(x)\times Ent(f(\frac{x}{Ent(2x)}))=f(x)\times 0=0[/TeX] Soit [latex]x<0[/latex]. [TeX]f(x)=f(Ent(x)\times \frac{x}{Ent(x)})=f(x)\times Ent(f(\frac{x}{Ent(x)}))=f(x)\times 0=0[/TeX] Donc f est constante nulle.
Bilan, [latex]\fbox{f=k, \quad k\in\{0\}\cup[1;2[}[/latex]
#6 - 04-02-2011 18:36:26
- debutant1
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Drôles dde fonction
si j ai compris
f(y)=f([1]y)=f(1)[f(y)]
f([0]y)=f(o)[f(y)]=f(0) soit f(0)=0 soit [f (y)]=1
si [(f(y)]=1 => f(y)=f(1) constante
f([1]1)=f(1)[f(1)]= f(1)
soit f(1)= 0 soit [f(1)]=1
conclusion si f(1)=0 =>f(y)=0
sinon f(y)=constante =1
#7 - 04-02-2011 19:43:05
- L00ping007
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drôles se fonction
x=y=0 f(0)=f(0).E[f(0)]
si f(0)=0 prenons x dans [0;1[ 0=f(0)=f(E[x].x)=f(x).E[f(x)] si E[f(x)] != 0 alors f(x)=0 : contradiction donc E[f(x)]=0. pour x=2 et y=1/2 on a : f(2.1/2)=f(2).E[f(1/2)]=0 donc f(1)=0 x=1 y réel f(1.y)=f(1).E[f(y)]=0 et f nulle
sinon alors f(0) est dans [1;2[ avec y=0 et x réel f(0)=f(x).E[f(0)]=f(x) et f constante égale a f(0)
On montre facilement réciproquement que ces fonctions sont solutions
#8 - 04-02-2011 22:28:20
- gasole
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Drrôles de fonction
@ Nicouj : un bon début...
@Toni et Looping : Bravo les mecthématiciens... Impec!
@debutant : tu as pleins d'ingrédients mais ton raisonnement a des trous : et si on est dans le cas f(0)=0 ?
#9 - 04-02-2011 23:04:58
- gasole
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drôles dr fonction
Tout va bien Looping. You're alright.
#10 - 05-02-2011 12:41:03
- Vasimolo
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Drôles de fonctionn
Sauf erreurs seules certaines fonctions constantes conviennent .
Supposons d'abord qu'il existe [latex]a[/latex] tel que [latex]f(a)\notin[1;2[\cup \{0\}[/latex] ( ie: [latex]f(a)\neq0[/latex] et [latex]\lfloor f(a) \rfloor \neq 1[/latex] ) alors :
[latex]f(0)=f(\lfloor 0 \rfloor a ) = f(0)\lfloor f(a) \rfloor[/latex] donc [latex]f(0)=0[/latex] .
Alors pour tout [latex]x[/latex] dans [latex][0;1[[/latex] :
[latex]0=f(0)=f(\lfloor x\rfloor a)=f(x)\lfloor f(a) \rfloor[/latex] donc [latex]f(x)=0[/latex] , [latex]f[/latex] est nulle sur [latex][0;1[[/latex] .
Maintenant si [latex]x[/latex] est positif :
[latex]f(x)=f(\lfloor x+1 \rfloor \frac{x}{\lfloor x+1 \rfloor})=f(\lfloor x+1 \rfloor)\lfloor f(\frac{x}{\lfloor x+1 \rfloor})\rfloor = 0[/latex] .
[latex]f(-x)=f(\lfloor -1 \rfloor x)=f(-1)\lfloor f(x)\rfloor = 0[/latex] .
[latex]f[/latex] est donc identiquement nulle , il reste à étudier le cas ou [latex]f[/latex] prend toutes ses valeurs dans [latex][1;2[\cup\{0\}[/latex] .
Pour [latex]x = 1[/latex] l'égalité initiale devient :[latex] f(y)=f(1)\lfloor f(y) \rfloor[/latex] , c'est à dire que [latex]f(y)=f(1)[/latex] ou [latex]f(y)=0[/latex] , [latex]f[/latex] est constante . Il reste à vérifier que toute fonction constante à valeur dans [latex][1;2[\cup \{0\}[/latex] convient , ce qui est évident .
Amusant
Vasimolo
#11 - 05-02-2011 13:25:09
- gasole
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#12 - 05-02-2011 13:26:45
- gasole
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drôles de fonvtion
Bah, le plus rapide a quand même été Kosmogol... qui a répondu "Non" à la question "Saurez-vous trouver..."
#13 - 05-02-2011 14:33:14
- kosmogol
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Drôles de fonctio
merci gasole
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#14 - 05-02-2011 22:31:26
- gasole
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drôles fe fonction
kosmogol a écrit:merci gasole lol
... et il en est fier en plus ...
#15 - 05-02-2011 22:54:26
- Nombrilist
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drôles de fonctiin
Quel est le domaine de définition de f ?
#16 - 05-02-2011 23:06:11
- fix33
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drôles de fonctiin
Donc : - pour x>=0 : f(xy)=f(x)E(f(y))=f(-x)E(f(y)) d'où pour tout x, f est symétrique (pour tout x, f(x)=f(-x) ou f(x)=0). - pour x=0 : f(0)=f(0)E(f(y)) donc f(0)=0 ou pour tout x, E(f(x))=1, soit f(x)=1 ou -1. - pour x=1 : f(y)=f(1)E(f(y)) donc pour tout x, f(x)=0 ou f(1)=1 ou -1
Toutes les fonctions suivantes : - f(x)=0 - f(x)=1 (avec ou sans f(0)=0) - f(x)=-1 (avec ou sans f(0)=0)
Je maintiens qu'elles sont symétriques (??). Par contre je ne sais pas s'il existe d'autres fonctions qui conviennent telles que pour tout x, f(x)=1 ou -1. Et je ne sais pas s'il existe d'autres fonctions telles que f(0)=0...
ZUT, j'ai fini par lire "valeur absolue" au lieu de "valeur entière plancher" !!!
Je ne vien sur se site que pour faire croir que je suis treise intélligens.
#17 - 06-02-2011 01:01:15
- gasole
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dtôles de fonction
@nombrilist : fonction réelle => Domaine [latex]\mathbb{R}[/latex]
@fix : bien parti, exploite bien le second cas
#18 - 06-02-2011 15:46:20
- Yannek
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drômes de fonction
2 fonctions sont possibles : la fonction nulle ou la fonction identiquement égale à 1.
* La relation fonctionnelle appliquée à x=1 et y=1 donne f(1)=f(1)[f(1)] donc f(1)=0 ou 1=[f(1)]
** si f(1)=0 la relation pour x=1 et y quelconque montre f(y)=f(1)[f(y)]=0 donc f identiquement nulle
** si f(1)<>0, nécessairement 1=[f(1)].
- En conséquence, pour tout x, f([x])=f(x)[f(1)]=f(x) donc f est constante sur tout intervalle de la forme [n,n+1[ avec n entier. - f(0)=f(0)[f(0)] avec f(0)<>0 donc [f(0)]=1. - Pour tout n<>0, on a aussi f(1)=f(n)[f(1/n)]=f(n)[f(0)]. Ainsi f(n)=1. - Pour n=0 : f(0)=f(1)[f(0)] donc f(0)=[f(0)]=1.
Pour tout entier n, f(n)=1 et comme f constante sur [n,n+1[, f est identiquement égale à 1.
Edit après la remarque de Gasole : Ligne 9, on a f(0)<>0 car 0<>f(1)=f([2]*1/2)=f(2)*[f(1/2)] donc [f(1/2)]=[f(0)]<>0 donc f(0)<>0)
#19 - 06-02-2011 17:34:43
- gasole
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Drôles de foncton
J'ai regardé de plus près, désolé, pas eu la force de le faire avant :
@Looping : toujours rien à redire
@fix33 : ta première ligne est fausse : la propriété ne s'applique pas à f(xy) mais à f(E(x)y) ... la 2ème est correcte et la 3ème à nouveau fausse.
@Toni : toi, tu sais où es le trou dans ta démo
@débutant : je t'ai dit où est le tien (c'est d'ailleurs le même que les suivants)
@vasimolo : il y a un trou : ligne 5 "donc [latex]f(x)=0[/latex] OU [latex]\lfloor f(a)\rfloor = 0[/latex]", tu devrais facilement le reboucher tout en conservant la même conclusion.
@Yanek : aussi un trou : ligne 9 "avec f(0)<>0"... ça n'est pas ton hypothèse qui est plutôt "f(1)<>0" (finalement c'est le même trou que vasimolo).
Rigolo comme problème non ?
#20 - 06-02-2011 19:09:22
- irmo322
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Drôles dde fonction
Je note [y] la partie entière de y. Si f est identiquement nulle, elle vérifie l'équation.
Soit f vérifiant l'équation et non identiquement nulle.
Pour tout x réel, on a: f(x)=f(1.x)=f(1).[f(x)] Donc f(1) est non nul (sinon contradiction avec f non identiquement nulle).
On a: f(1)=f(1).[f(1)]. On en déduit que [f(1)]=1.
Pour tout x réel, on a: f([x])=f(x).[f(1)]=f(x).
On a: f(1)=f(2.(1/2))=f(2).[f(1/2)]=f(2).[f(0)] On en déduit que f(0) est non nul.
Soit x réel, on a: f(0)=f(0.x)=f(0).[f(x)] Donc [f(x)]=1. Donc f(x)=f(1.x)=f(1).[f(x)]=f(1)
Donc f est constante et sa constante est dans l'intervalle [1, 2[.
Réciproquement une telle fonction vérifie l'équation.
#21 - 06-02-2011 21:56:36
- gasole
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Drôles de ofnction
@irmo : tu dis "Donc f(1) est non nul (sinon contradiction avec f non identiquement nulle)." Le reste m'a l'air bon
Elle peut très bien être ponctuellement nulle sans l'être identiquement !
#22 - 06-02-2011 22:07:28
- kosmogol
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drôles de fonctoon
Pourrais tu fournir le paracetamol à chacune de tes interventions ?
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#23 - 06-02-2011 22:09:24
- gasole
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Drôles de fonciton
@kosmo: contre le nœuds au cerveau, je te recommande ceci
irmo comprendra je pense
#24 - 06-02-2011 22:32:03
- irmo322
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rôles de fonction
@gasole: Si on suppose f(1)=0, alors on a: pour tout x réel, f(x)=f(1).[f(x)]=0 Donc: "f(1)=0" => "f est identiquement nulle"
Je ne vois pas où est l'erreur dans mon raisonnement.
#25 - 06-02-2011 23:27:04
- MthS-MlndN
- Hors d'u-Sage
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drôlrs de fonction
Pour [latex]x=0[/latex] on a [latex]f(0) = f(0) \lfloor f(y) \rfloor[/latex]
Donc soit [latex]\forall x \in \mathbb{R}, f(x) \in [1 ; 2[[/latex], soit [latex]f(0)=0[/latex].
Dans le premier cas : [latex]f(0) = 1[/latex] (en remplaçant x et y par 1 dans la formule originelle, on trouve [latex]f(0) \geq f(0)^2[/latex] d'où ce résultat), puis [latex]f(1) = 1[/latex] (de la même façon, en remplaçant x et y par 1). Ensuite, en remplaçant x par 1 : [TeX]\forall y \in \mathbb{R}, f(y) = \lfloor f(y) \rfloor[/TeX] C'est-à-dire que l'image d'un réel quelconque est un entier. Et cet entier doit être supérieur ou égal à 1, et strictement inférieur à 2. On obtient donc [latex]\forall x \in \mathbb{R}, f(x)=1[/latex]. Bien entendu, cette fonction respecte le critère du début (1 vaut une fois un environ, euh... tout le temps, en fait). Et une solution, une !
Dans le deuxième cas : en remplaçant x par un [latex]h \in [0;1[[/latex], j'obtiens [latex]\forall y \in \mathbb{R}, f(h) \lfloor f(y) \rfloor = 0[/latex]. Donc soit [latex]\forall h \in [0;1[, f(h) = 0[/latex], soit [latex]\forall y \in \mathbb{R}, 0 \leq f(y) < 1[/latex] (ou les deux, donc).
Je tenterai de continuer demain.
Brouillon : [TeX]\forall x \in \mathbb{N}, \forall y \in \mathbb{R}, \forall h \in [ 0 ; 1 [, f(xy) = f(x+h) \lfloor f(y) \rfloor[/TeX] Donc soit [latex]\forall (a,b) \in \mathbb{R}^2, \lfloor x \rfloor = \lfloor y \rfloor \Rightarrow f(x)=f(y)[/latex], soit [latex]\forall y \in \mathbb{R}, \lfloor f(y) \rfloor = 0[/latex]
Podcasts Modern Zeuhl : http://radio-r2r.fr/?p=298
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