Problème 1 : nombres irrationnels

Documents pareils
Baccalauréat S Asie 19 juin 2014 Corrigé

16.1 Convergence simple et convergence uniforme. une suite de fonctions de I dans R ou C.

x +1 + ln. Donner la valeur exacte affichée par cet algorithme lorsque l utilisateur entre la valeur n =3.

Etude de la fonction ζ de Riemann

[ édité le 10 juillet 2014 Enoncés 1. Exercice 6 [ ] [correction] Si n est un entier 2, le rationnel H n =

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Chapitre 3 : Fonctions d une variable réelle (1)

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Exo7. Déterminants. = 4(b + c)(c + a)(a + b). c + a c + b 2c Correction. b + a 2b b + c. Exercice 2 ** X a b c a X c b b c X a c b a X

CHAPITRE 2 SÉRIES ENTIÈRES

Séries réelles ou complexes

Exercice I ( non spé ) 1/ u 1 = u / Soit P la propriété : u n + 4. > 0 pour n 1. P est vraie au rang 1 car u 1

Intégration et probabilités ENS Paris, TD (20)13 Lois des grands nombres, théorème central limite. Corrigé :

Groupe orthogonal d'un espace vectoriel euclidien de dimension 2, de dimension 3

. (b) Si (u n ) est une suite géométrique de raison q, q 1, on obtient : N N, S N = 1 qn+1. n+1 1 S N = 1 1

Suites et séries de fonctions

1 Mesure et intégrale

La spirale de Théodore bis, et la suite «somme=produit».

Limites des Suites numériques

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Solutions particulières d une équation différentielle...

Processus et martingales en temps continu

Correction de l épreuve CCP 2001 PSI Maths 2 PREMIÈRE PARTIE ) (

Comportement d'une suite

Les Nombres Parfaits.

Séquence 5. La fonction logarithme népérien. Sommaire

Intégrales généralisées

Introduction : Mesures et espaces de probabilités

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

Convergences 2/2 - le théorème du point fixe - Page 1 sur 9

Commun à tous les candidats

Déroulement de l épreuve de mathématiques

LICENCE DE MATHÉMATIQUES DEUXIÈME ANNÉE. Unité d enseignement LCMA 4U11 ANALYSE 3. Françoise GEANDIER

4 Approximation des fonctions

FEUILLE D EXERCICES 17 - PROBABILITÉS SUR UN UNIVERS FINI

14 Chapitre 14. Théorème du point fixe

LES ÉCLIPSES. Éclipser signifie «cacher». Vus depuis la Terre, deux corps célestes peuvent être éclipsés : la Lune et le Soleil.

Théorème de Poincaré - Formule de Green-Riemann

Cours de Statistiques inférentielles

Dénombrement. Introduction. 1 Cardinaux d'ensembles nis. ECE3 Lycée Carnot. 12 novembre Quelques dénitions

STATISTIQUE AVANCÉE : MÉTHODES

SÉRIES STATISTIQUES À DEUX VARIABLES

COURS D ANALYSE. Licence d Informatique, première. Laurent Michel

20. Algorithmique & Mathématiques

Tout ce qu il faut savoir en math

Polynésie Septembre Exercice On peut traiter la question 4 sans avoir traité les questions précédentes.

Synthèse de cours (Terminale S) Calcul intégral

ANALYSE : FONCTIONS D UNE VARIABLE RÉELLE

semestre 3 des Licences MISM annnée universitaire

Des résultats d irrationalité pour deux fonctions particulières

Intégrale et primitives

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

II LES PROPRIETES DES ESTIMATEURS MCO 1. Rappel : M1 LA REGRESSION : HYPOTHESES ET TESTS Avril 2009

O, i, ) ln x. (ln x)2

Module 2 : Déterminant d une matrice

Université Paris-Dauphine DUMI2E. UFR Mathématiques de la décision. Notes de cours. Analyse 2. Filippo SANTAMBROGIO

A11 : La représentation chaînée (1ère partie)

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Séquence 8. Probabilité : lois à densité. Sommaire

Exercices de mathématiques

Chapitre 7 : Intégration sur un intervalle quelconque

Statistique descriptive bidimensionnelle

Deuxième partie : LES CONTRATS D ASSURANCE VIE CLASSIQUES

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

PROBLEMES DIOPTIMISATION EN NOMBRES ENTIERS J. L. NICOLAS

Licence M.A.S.S. Cours d Analyse S4

EXERCICES : DÉNOMBREMENT

Chaînes de Markov. Arthur Charpentier

Cours 5 : ESTIMATION PONCTUELLE

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

STATISTIQUE : TESTS D HYPOTHESES

Cours d Analyse IV Suites et Séries de fonctions

Dénombrement. Chapitre Enoncés des exercices

3 Approximation de solutions d équations

Notes du cours MTH1101N Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

PROMENADE ALÉATOIRE : Chaînes de Markov et martingales

ANALYSE NUMERIQUE NON-LINEAIRE

DETERMINANTS. a b et a'

Terminale S. Terminale S 1 F. Laroche

STI2D Logique binaire SIN. L' Algèbre de BOOLE

3. Conditionnement P (B)

Intégrales dépendant d un paramètre

La fonction exponentielle

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

MA6.06 : Mesure et Probabilités

Université de Bordeaux - Master MIMSE - 2ème année. Scoring. Marie Chavent machaven/

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Développements limités. Notion de développement limité

Théorèmes du Point Fixe et Applications aux Equations Diérentielles

Algorithmes sur les mots (séquences)

21 mars Simulations et Méthodes de Monte Carlo. DADI Charles-Abner. Objectifs et intérêt de ce T.E.R. Générer l'aléatoire.

Logique. Plan du chapitre

Chapitre 11 : L inductance

Moments des variables aléatoires réelles

1 TD1 : rappels sur les ensembles et notion de probabilité

Probabilités et statistique pour le CAPES

Etude de fonctions: procédure et exemple

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Transcription:

SESSION 3 CAPES EXTERNE MATHÉMATIQUES Problème : ombres irrtioels Prtie A : quelques exemples de ombres irrtioels. et sot etiers. Soit u etier supérieur ou égl à. Supposos que soit rtioel. Il existe deux etiers turels o uls et b tels que ou ecore tels que b b. Si b, lors est u etier. Si b, tout fcteur premier de ou de b pprît à u expost pir ds l décompositio primire de ou de b. Il e est de même pour tout fcteur premier de ce qui sigifie que est u crré prfit ou ecore que b est u etier. O motré que si est rtioel, lors est etier. Pr cotrpositio, si est ps etier, lors est irrtioel.. Soit p u ombre premier. p est e prticulier u etier supérieur ou égl à. Motros que p est ps etier. Ds le cs cotrire, il existe u etier turel tel que p ou ecore tel que p. Cette églité est impossible pr uicité de l décompositio e fcteurs premier cr le ombre premier p pprît à u expost ds le premier membre de cette églité et à u expost impir ds le secod. Doc p est ps etier puis p est irrtioel d près l questio précédete. 3. l l3 est u réel strictemet positif. Supposos que l l3 soit u rtioel strictemet positif. Il existe deux etiers turels o uls et b tels que l l3 b ou ecore tels que b l l3 ou ecore eb l e l3 ou efi tels que b 3. Cette églité est impossible pr uicité de l décompositio e fcteurs premiers cr et 3 sot des ombres premiers et cr > et b >. Doc l est irrtioel. l3 4. 4. Pour tout etier turel o ul, u + u +! >. Doc l suite u N est strictemet croisste. Pour tout etier turel o ul, v + v +! + + +!! ++ + + +! + +! <. Doc l suite v N est strictemet décroisste. Efi, lim v u lim + +!. Doc les suites u N et v N sot djcetes. L suite u N ted vers e e croisst strictemet et doc pour tout etier turel o ul, u < e. L suite v N même limite que l suite u N et doc l suite v N ted vers e e décroisst strictemet. O e déduit que pour tout etier turel o ul, v > e. O motré que E prticulier, u q < e < v q. N, u < e < v. 4. Soit q N. D près l questio précédete, q! q u q < q! q e < q! q v q, ce qui s écrit ecore http ://www.mths-frce.fr c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

q q q! q k! < p q! < +q q! k!. Pour tout etier k,q, q! q k! est u etier et doc q q! est u etier. Aisi, l etier p q! est strictemet compris k! etre deux etiers cosécutifs. Ceci est ue cotrdictio et il étit doc bsurde de supposer e rtioel. O doc motré que e est irrtioel... Soit N. Pour tout réel x, Prtie B : ue preuve de l irrtiolité de π P x! bx x bx bx x bx! bxp x.. Soit N. L foctio x P x est cotiue sur le segmet [,π] et dmet doc u mximum sur [,π]. Le triôme du secod degré x x bx est positif sur [,π] et s ule e et e b π. Doc l foctio x x bx x bx tteit so mximum e π b b b b 4b. et ce mximum est égl à Mis lors, pr croissce de l foctio t t sur R +, l foctio x P x tteit so mximum e b mximum est égl à et ce.3 Soiet N et x R. P b x!!. 4b b x b b x bx! b bx x bx P x.!.4 Soit N. Pour tout x [,b], bx. Doc I est l itégrle d ue foctio cotiue, positive et o ulle. O e déduit que I >. π.5 L série de terme géérl, N, coverge et pour somme πe /4b. E prticulier, so terme géérl! 4b π ted vers qud ted vers +.! 4b Soit N. D près l questio., I P xsix dx! 4b dx π!. 4b Puisque π ted vers qud ted vers +, le théorème des gedrmes permet d ffirmer que l suite I N! 4b coverge et que lim I. +. Soit k N. E dérivt k fois les églités de l questio.3, o obtiet N, x R, k P k b x P k x. Pour x, o obtiet e prticulier P k b k P k.. et. Soit N. D près l formule du biôme de Newto, http ://www.mths-frce.fr c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

P x x! p p p p b p x p p p p p b p x p.! p p p b p x +p! p D près l formule de Tylor, o sit lors que pour tout k,, P k puis, pour k,, P k k! k k b k.! k Pour k,, k! est u etier et doc Pk est u etier. E résumé, pour k,, P k est u etier reltif.! Puisque P k b k P k, P k est ussi u etier reltif. b.3 Soiet N puis k u etier turel supérieur ou égl à +. P est u polyôme de degré et doc P k. E prticulier, P k P k. Ds ce cs, P b k et P k sot des etiers reltifs. b O motré que k N, P k et P k sot des etiers reltifs. b 3. 3.. Ue double itégrtio pr prties fourit I P xsix dx [ P xcosx] π + P xcosx dx P +P + b P +P +[P b xsix] π P xsix dx. Plus géérlemet, près itégrtio pr prties, o obtiet P xcosx dx I ε k P k b +ε k Pk +ε P xsix dx où les ombres ε k et ε k où k, et ε sot élémets de {,}. De plus, P étt u polyôme de degré, P est l costte K!domP b! et doc! Filemet,!! k+ I P xsix dx K ε k P k k est u etier reltif et les ombres P k l questio. O e déduit que I est u etier reltif. +ε b kp k six dx b!.! et P k +ε b!.! b, k,, sot des etiers reltifs d près 3. D près les questios 3. et.4, l suite I N est ue suite d etiers strictemet positifs. Pr suite, pour tout N, I. Ceci est e cotrdictio vec le résultt de l questio.5 à svoir lim I. Il étit doc bsurde de + supposer que π étit rtioel et o doc motré que π est irrtioel. http ://www.mths-frce.fr 3 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

Prtie C : développemet e série de Egel et pplictios. Pour tout etier turel,. Doc l série de terme géérl,, c est-à-dire l suite S N,...... coverge si et seulemet si l suite S N est mjorée. Pour tout N, S... k... cr l suite est croisste et strictemet positive + k+ Aisi, l suite S N est mjorée pr k+... Pour tout réel α >, α < +E + α α. ],[ et doc k+ coverge et doc l suite S N coverge vers u réel iférieur ou égl à Motros pr récurrece que N, x et existet et x >. x x existe et est strictemet positif. Puis +E existe. x Soit N. Supposos que x existe et soit strictemet positif. Alors, existe puis x + existe et Mis lors + +E existe. x + x + x > x x.. O motré pr récurrece que les suites x N et N sot bie défiies et que l suite x N est strictemet positive.. Soit N. x et et doc x + x cr x >. x + x x + x x, O motré que pour tout N, x + x et doc que l suite x N est décroisste..3 Soit N. O sit que l foctio prtie etière est croisste sur R et doc < x + x E E +. x x + Aisi, l suite N est ue suite croisste d etiers. D utre prt, x ],] x E. x.4 Motros pr récurrece que N, x S + x +.... x x + x x + x S + x. L églité à démotrer est doc vrie qud. Soit. Supposos que x S + x +. Alors... http ://www.mths-frce.fr 4 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

x S + Le résultt est démotré pr récurrece. + + x + +... S +... + + x +... + S + + x +... +. D près les questios et.3, l suite S N est covergete. E prticulier, le terme géérl de cette série à svoir... ted vers qud ted vers +. D utre prt, d près l questio., l suite x est décroisste et doc pour tout N, x + x....... x + D près le théorème des gedrmes, ted vers qud ted vers +. Filemet, x lim... S et doc x + dmet u développemet e série de Egel. 3. 3. Le résultt est clir si. Supposos. Pr défiitio de, si k < lors k b k. Pr suite, + [,...,,...]...... k...... k +...... k... k... [,...,,...]... k b...b [b,...,b,...] b...b k k [b,...,b,...] + k 3. Supposos que x [α,...,α,...] où l suite α N est ue suite croisste d etiers turels telle que α. D près l questio, x α puis α x cr α > et doc α x x. O e déduit que α +. D utre prt, x + x + + >, α...α k α α...α k α k et doc x < α ou ecore + x < α +. E résumé, α + x < α + et doc α E + +E. x x 3.3 D près l questio précédete, +E b. Ceci cotredit l défiitio de. Il étit doc bsurde de x supposer que les deux suites N et b N étiet distictes. O doc motré que N b N ou ecore o motré l uicité du développemet e série de Egel d u réel x ],]. 4. 4. Soit c u etier supérieur ou égl à. Pour N, posos c. L suite N est ue suite croisste d etiers telles que. [,...,,...] + c k+ c c c. 4. Pour N, posos +. L suite N est ue suite croisste d etiers telles que. [,...,,...] + + 3... k+ + k+! k k! e. 4.3 Pour N, posos ++. L suite N est ue suite croisste d etiers telles que. http ://www.mths-frce.fr 5 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

5. + [,...,,...] + 3 4... k+k+ + k+! k k! ch. + ch + + + k k! k+ + k+4! + + k + k! k k! 3 4 k... k+3k+4 + 3... k+3k+ 3 5 3... k+3k+. Pour N, posos +3+. Tous les, N, sot etiers. 6. Efi, pour tout N, + + +7++6 7 6 4+9, et doc l suite N est croisste. O doc trouvé le développemet de Egel de ch : ch [,...,...] où N, +3+. 6. Supposos que l suite N costte à prtir d u certi rg. Il exite u etier c et u etier tel que, c. Si, l questio 4. motre que x c Q. Supposos. x... k + +... c k k... k +... c c Q. Supposos que le réel x ],] soit u rtioel. Posos x où et b sot deux etiers turels o uls premiers b etre eux tels que b. L divisio euclidiee de b pr fourit u etier turel q et u etier turel r, tels que b q+r. O b q E E puis +q. O obtiet lors x x x q+ b q+ b b r b. Si r, o obtiet x b x x puis pr ue récurrece immédite, pour tout N, x x. Ds ce cs, l suite x N est costte à prtir du rg et il e de même de l suite N. Sio, r, puis r <. x s écrit doc b où est u etier turel o ul tel que <. O recommece ce procédé tt que le reste obteu est ps ul. Vérifios qu il existe u premier reste ul. Ds le cs cotrire, o peut écrire chque x, N, sous l forme α b où α N est ue suite strictemet décroisste d etiers turels o uls. Ue telle suite existe ps et doc il existe u premier reste ul ou ecore il existe u etier turel b α N. D près l étude du cs r, o lors x + x puis pr tel que x s écrive α b vec α N et récurrece,, x x. L suite x N est doc costte à prtir du rg et il e est de même de l suite N.. Miimistio de G. Posos M Problème : sttistiques et probbilités Prtie A : deux idicteurs de dispersio x i. Soit x R. i http ://www.mths-frce.fr 6 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

Gx x x i x+x i x Mx+ x i x M M + i M + x i i i i vec églité si et seulemet si x M. Aisi, l foctio G dmet u miimum sur R tteit e u réel et u seul.. Le réel M x i est l moyee des x i, i. i. Miimistio de L. Ds cette questio, pour tout x R, Lx x+ + x 3 + x 4. x i 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 3 3 4 5 6 7 8. Ds cette questio, pour tout x R, Lx x+ + x 3 + x 4 + x 7. http ://www.mths-frce.fr 7 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

9 8 7 6 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 3 3 4 5 6 7 8.3 O suppose ss perte de géérlité que l umérottio des x i, i, été effectuée de sorte que x < x <... < x. er cs. Supposos impir. Posos p+ où p N. Si p, l foctio L : x [x x tteit so miimum e x. O suppose dorévt p. Vérifios que pour tout réel x, Lx Lx p+ vec églité si et seulemet si x x p+. Tout d bord http ://www.mths-frce.fr 8 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

Lx p+ p x p+ x i + i p+ ip+ Pour tout x ],x ], Lx p + x + strictemet décroisste. Soit k,p puis x [x k,x k+ ]. Lx k x x i + i p+ ik+ x p+ x i p+ i p x p+ x i + i x i x xk p+ k p+ ip+ x i x p+ p x i i p+ ip+ x i. Sur l itervlle ],x ], l foctio L est ue foctio ffie k x i + i p+ ik+ x i k p x k x i + Puisque k p <, l foctio L est ue foctio ffie strictemet décroisste sur [x k,x k+ ]. Puisque L est cotiue sur ],x p+ ], strictemet décroisste sur ],x ] et sur chque [x k,x k+ ], k,p, l foctio L est strictemet décroisste sur ],x p+ ]. De même, l foctio L est strictemet croisste sur [x p+,+ [ et filemet l foctio L dmet u miimum globl strict e x p+. ème cs. Supposos pir. Posos p où p N. Comme précédemmet l foctio L est strictemet décroisste sur ],x p ] et strictemet croisste sur [x p+,+ [. Efi, pour x [x p,x p+ ], Lx p x x i + i p ip+ x i x p x i + L foctio L est doc costte sur [x p,x p+ ]. Pr suite, l foctio L dmet u miimum tteit e importe quel réel de l itervlle [x p,x p+ ] et uiquemet e u tel réel..4 Si est impir, L tteit so miimum e l médie de l série x,...x. Si est pir, L tteit so miimum e importe quel poit de l itervlle médi [ x /,x +/ ].. Deux exemples i p+ ip+ Prtie B : théorie de l iformtio, le cs discret x i. i x i. p+ ik+ x i.. Ici, p p p 3 p 4 4 et doc HA 4 4 l l. 4. HA 8 l + 8 4 l + 3 4 l 4 + 4 + l 7 l < l. 4. Cs. Ici, l etropie est défiie pr HA p lp pl p où p ],[. Pour p ],[, posos fp p lp pl p. f est dérivble sur ],[ puis pour p ],[, f p lp++l p l p lp. Pour p ],[, f p > l p > lp p > p p < et de même l p lp p ]. L foctio f est doc strictemet croisste sur, ] [ [ et strictemet décroisste sur,. O e déduit que l foctio f dmet u mximum globl strict e ou ecore, l etropie est mximle si et seulemet si les évéemets A et A sot équiprobbles. 3. Cs géérl Soit f ue foctio covexe sur I 3. Motros pr récurrece que, x,...x I, λ,...,λ R +, λ k k λ k x k I et f λ k x k k k λ k fx k. k http ://www.mths-frce.fr 9 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

Pour, o ote P l propriété ci-dessus. Le cs est l défiitio d ue foctio covexe. Soit. Supposos P. Soiet x,...,x,x + I + et λ,...,λ,λ + R + + tel que Puisque les λ k, k + sot positifs, pour tout k,+, λ k [,]. - Si λ +, puisque les λ k, k sot positifs et que λ k λ +, pour tout k,, λ k. Ds ce cs, l iéglité à démotrer est immédite. - Supposos mitet que λ + [,[. Les ombres k f + k λ k x k f λ k λ + sot positifs et vérifiet λ k λ + x k I et Le cs permet lors d écrire f + k Le résultt est démotré pr récurrece. k λ + x + + λ + k f λ k x k k k λ k λ + x k + λ k λ + λ + λ +. Pr hypothèse de récurrece, λ k fx k. k λ k x k λ + fx + + λ + f λ + fx + + λ + k k λ k λ + x k + λ k fx k λ k fx k. λ + k k λ k. 3. Pour x ],[, posos fx x lx. f est deux fois dérivble sur ],[ et pour x ],[, f x lx + puis f x >. Doc l foctio f est covexe sur ],[. x 3.3 Pr suite, p k lp k fp k k k f p k f k p k f k l l, puis HA l. Comme l est l etropie ds le cs où les A k, k, sot équiprobbles et doc de probbilité, o motré que l etropie est mximle lorsqu ucue hypothèse e peut être privilégiée.. Deux exemples Prtie B : théorie de l iformtio, le cs cotiu. Pour tout réel t, gt e t. g est cotiue sur R et pire. De plus, pour tout réel t, gt > puis π gtlgt e t t π + lπ. http ://www.mths-frce.fr c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

L foctio t gtlgt est cotiue sur R et pire. Soit A >. Les deux foctios t e t et t t π sot de clsse C sur le segmet [,A]. O peut doc effectuer ue itégrtio pr prties et o obtiet A t e t A t dt π te t dt π e A A π + A ] A [ e t t + A e t dt π π e t π dt. Mitet, il est dmis ds l éocé que l foctio g est itégrble sur R et que Qud A ted vers +, e A A π vers +, o obtiet l covergece et l vleur de gt dt gt dt. ted vers d près u théorème de croissces comprées et doc qud A ted t e t π dt : Mis lors t e t dt e t dt π π 4. Hg e t dt+ lπ e t dt +lπ. π π. Erreur d éocé : o supposer que l défiitio de l etropie de h est Hh Soit λ >. Pour tout réel x [,+ [, hx λe λx > puis hxlhx λe λx l λe λx lλ λe λx +λ xe λx. hx lhx dx. L foctio x hxlhx est cotiue et itégrble sur [,+ [. Soit lors A >. Les deux foctios x e λx et x x sot de clsse C sur le segmet [,A]. O peut doc effectuer ue itégrtio pr prties et o obtiet A λ xe λx dx λ A [ xe x λe λx λx dt λ ] A A + λae λa e λa + e λx dx Qud A ted vers +, o obtiet. Deux résultts prélimiires Hh lλ λ xe λx dx. Pr suite, λe λx dx+ λ xe λx dx lλ.. Soit x >. Pour y >, o pose fy x lx+y x x ly. f est dérivble sur ],+ [ et pour y >, f y x y y x y. f est strictemet égtive sur ],x[ et strictemet positive sur ]x,+ [ puis f est ctritemet décroisste sur ],x] et strictemet croisste sur [x,+ [. Pr suite, f dmet u miimum globl strict e x égl à fx x lx+x x x lx. http ://www.mths-frce.fr c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

O motré que pour tous réels strictemet positifs x et y, x ly x lx+y x vec églité si et seulemet si y x.. Puisque f est positive sur [,b], o b fx dx. Supposos f. Il existe x [,b] tel que fx >. Pr cotiuité, il existe u itervlle I de logueur strictemet positive et de cetre x tel que pour tout x I [,b], fx fx >. I [,b] est u itervlle de logueur strictemet positive l et puisque f est positive, b Aisi, si f est ps l foctio ulle, lors ulle. fx dx b I [,b] fx dx lfx >. fx dx >. Pr cotrpositio, si 3. Ue mximistio d etropie sous cotrite de moyee et de vrice b fx dx lors f est l foctio 3. L foctio t tgt est cotiue sur R, égligeble e + ou devt t. Pr suite, l foctio t tgt est itégrble sur R. Puisque l foctio t tgt est impire, o tgt dt. L foctio t t gt est cotiue sur R, égligeble e + ou devt t. Pr suite, l foctio t t gt est itégrble sur R. D près le clcul de l questio., O motré que g N. 3. Soit f N. Hg+ Doc, Hg 3.3 Soit f N. fxlgx dx fx lgx dx. t t gt dt 4 gx fxlgx dx lπ gx dx e t π dt 4 4. lπ. gx fx fx dx x lπ dx x gx dx x fx dx De plus, Hg Hf+ fx lgx dx fx lfx + gx fx dx d près l questio. Hg Hf Hg Hf gx dx fx dx Hf+ Hf. fxlfx fxlgx+gx fx dx. D près l questio., l foctio x fxlfx fxlgx+gx fx est cotiue et positive sur R. Soit [,b] u segmet de R. b fxlfx fxlgx+gx fx dx fxlfx fxlgx+gx fx dx. http ://www.mths-frce.fr c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.

Doc, b fxlfx fxlgx+gx fx dx puis, d près l questio., pour tout x [,b], fxlfx fx lgx + gx fx. Mis lors d près l questio., pour tout x de [, b], fx gx. Ceci étt vri pour tout segmet [,b] de R, o motré que si Hf Hg, lors f g. Réciproquemet, si f g lors Hf Hg et o motré que f N, Hf Hg f g. http ://www.mths-frce.fr 3 c Je-Louis Rouget,. Tous droits réservés.