تمارين - TCSF & TCTF

الجذع المشترك العلمي و التكنولوجي – خيار فرنسية


درس : L'ordre dans R

Exercice 12

Soit xRx\in\R^*, on pose :

A=1+x2x et B=1+x2+xA=\sqrt{1+x^2}-|x| \text{ et } B=\sqrt{1+x^2}+|x|
  1. Montrer que A>0A>0, En déduire que B>2xB>2|x|

  2. Calculer ABAB, En déduire que A<12xA<\frac1{2|x|}

  3. Déduire que x<1+x2<x+12x|x|< \sqrt{1+x^2} < |x|+\frac1{2|x|}

  4. Donner un encadrement de 1223\frac{\sqrt{122}}{3} d’amplitude 166\frac{1}{66}

  1. On a : 1+x2>x21+x^2>x^2,

    donc 1+x2>x2\sqrt{1+x^2}>\sqrt{x^2} et donc 1+x2>x\sqrt{1+x^2}>|x|

    D’où : A>0A>0

    on a : A>0A>0

    donc A+2x>2xA+2|x|>2|x|

    donc 1+x2x+2x>2x\sqrt{1+x^2}-|x|+2|x|>2|x|

    D’où : B>2xB>2|x|

  2. AB=(1+x2x)(1+x2+x)=1+x22x2=1+x2x2=1\begin{align*} AB&=\left(\sqrt{1+x^2}-|x|\right)\left(\sqrt{1+x^2}+|x|\right)\\ &=\sqrt{1+x^2}^2-|x|^2 \\ &=1+x^2-x^2 \\ &=1 \end{align*}

    Donc : AB=1AB=1

    On a : B=1AB=\frac1A et B>2xB>2|x|

    Donc : 1A>2x\frac1A>2|x|

    Alors : A<12xA<\frac1{2|x|}

  3. D’aprés les questions précédentes:

    on a : 0<A<12x0<A<\frac1{2|x|}

    Donc : 0<1+x2x<12x0<\sqrt{1+x^2}-|x|<\frac1{2|x|}

    D’où : x<1+x2<x+12x|x|<\sqrt{1+x^2}<|x|+\frac1{2|x|}

  4. On a : x<1+x2<x+12x|x|<\sqrt{1+x^2}<|x|+\frac1{2|x|}

    pour x=11x=11 on a : 11<112+1<11+1211|11|<\sqrt{11^2+1}<|11|+\frac1{2|11|}

    Donc : 11<122<2432211<\sqrt{122}<\frac{243}{22},

    Alors 113<1223<24366\frac{11}{3}<\frac{\sqrt{122}}{3}<\frac{243}{66} est un encadrement de 1223\frac{\sqrt{122}}{3} d’amplitude 24322113=166\frac{243}{22}-\frac{11}{3}=\frac{1}{66}