MPSI B Année 2017-2018. DM 7 pour le 01/12/17 29 juin 2019
Problème
Une fonction f dénie dans un intervalle I de R est dite réglée lorsque, pour tout x dans I privé de ses extrémités, elle admet strictement à gauche et à droite de x des limites nites.
En une extrémité a de I qui appartient à I , on impose seulement la convergence du côté de l'intervalle : à droite dans le cas [a, .. à gauche dans le cas ..., a] . On note respectivement f
g(x) et f
d(x) ces limites.
Pour toute fonction f dénie dans un intervalle I de R, on dénit la fonction saut par s
f(x) = f
d(x) − f
g(x) pour tout x dans I privé de ses extrémités.
D'après la dénition de la continuité, f est continue en x si et seulement si f
g(x) = f (x) = f
d(x)
ce qui est équivalent à s
f(x) = 0 .
Un point de discontinuité de f est un réel x en lequel f n'est pas continue. On appelle alors saut de discontinuité en x le réel non nul s
f(x) .
Pour tout réel r > 0 , on dénit dans [0, +∞[ des fonctions f
ret g par :
∀x ≥ 0, f
r(x) = br √ xc
g = 2f
a− f
b− f
cavec a = 1
√ 2 , b = √
2 − 1, c = 1.
1. Soit f et g des fonctions réglées et λ un réel quelconque. Montrer que f + g et λf sont réglées et que s
λf= λs
f, s
f+g= s
f+ s
g.
2. Montrer que, pour tout réel r , la fonction f
rest réglée. Quels sont ses points de discontinuité ? les sauts associés ?
3. Donner la représentation graphique de g sur l'intervalle [0, 10] . 4. Montrer que −1 , 0, 1 sont les seules valeurs possibles de g .
5. On constate que, sur [0, 10] , la fonction g ne présente que des sauts de discontinuité de −1 (comme en x = 1 ou x = 4 ) ou de +2 (comme en x = 8 ) .
Démontrer qu'en fait, tous les sauts de discontinuité de g sont de ce type. On pourra considérer les ensembles de points de discontinuité de f
a, f
b, f
c.
6. Sur un intervalle [A, +∞[ quelconque, la fonction g prend-elle chacune des valeurs −1 , 0 , +1 ?
Cette création est mise à disposition selon le Contrat
Paternité-Partage des Conditions Initiales à l'Identique 2.0 France disponible en ligne http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/