Solution à la question N°2
proposée par J-P Houbard le 18/09/01 à 14h 44 :
Je ne sais pas si ce qui est
attendu, mais voilà ce que j'en pense :
f(x-f(y))=f(f(y))+xf(y)+f(x)-1 (1).
Calcul lorsque : f(y) = 0 ->
(1) -> f(x) = f(0) + f(x) - 1 -> f(0) = 1. (2)
Calcul lorsque : f(y) = x -> (1) -> f(0) = f(x) + x² + f(x) - 1.
Et avec (2), on a : 1 = f(x) + x² + f(x) - 1. 2.f(x) = 2 - x²
Donc : f(x) = (2 - x²) / 2.
Vérification :
f(x) = (2 - x²) / 2.
f(y) = (2 - y²) / 2.
x - f(y) = x - ((2 - y²) / 2) = (2x - 2 + y²) / 2.
f(x-f(y)) = (2 - ((2x - 2 + y²) / 2)²) / 2.
Après développement :
f(x-f(y)) = (4 - 4x² -(y^4) + 8x - 4xy² + 4y²) / 8 (3).
f(f(y) = ( 2 - ((2 - y²) / 2)²) / 2
f(f(y) = (4 - (y^4) + 4y²) / 8.
f(f(y))+xf(y)+f(x)-1 = ((4 - (y^4) + 4y²) / 8) +( x . (2 - y²) / 2) + ((2 -
x²) / 2) -1.
Après développement :
f(f(y))+xf(y)+f(x)-1 = (4 - 4x² -(y^4) + 8x - 4xy² + 4y²) / 8 (4).
(3) et (4) ->
f(x-f(y)) = f(f(y))+xf(y)+f(x)-1
Qui est bien la relation de départ.
Solution à la question N°1
:
1) Si f(x) = a =
constante, alors en remplaçant dans l'équation fonctionnelle (E) nous obtenons:
a + a = 2a2, soit a = 0 ou a = 1. Nous nous plaçons désormais dans le cas où
f n'est pas cosntante.
2) Si nous remplaçons y par x et si nous dérivons l'équation (E) par rapport à x nous
obtenons:
2f '(2x) = 4f '(x)f(x), et si nous dérivons une seconde fois par rapport à x:
4f "(2x) = 4f "(x)f(x) +4f '2(x) soit f "(2x) = f "(x)f(x)
+f '2(x): (F).
Si nous dérivons deux fois l'équation (E) par rapport à x nous obtenons:
f "(x+y) + f "(x-y) = 2f(y)f "(x), soit en remplaçant maintenant y par x,
f "(2x) +f "(0) = 2f(x)f "(x).
Si nous remplaçons dans (F), f "(2x) par -f "(0) + 2f(x)f "(x) nous
obtenonsl'équation (G):
y"y -y'2 = y"(0) si nous posons y = f(x).
3) Si nous remplaçons dans (E) y par 0 alors nous obtenons:
2f(x) = 2f(x)f(0) soit f(x)(1-f(0))=0.
Si pout tout x, f(x) = 0 nous sommes dans le cas 1) mis de côté.
Nous avons donc f(0) = 1.
A l'aide ce cette
dernière donnée on résout l'équation (G) et on trouve
que f(x) = chx = cosinus hyperbolique de x = [exp(x) + exp(-x)]/2.
Alain.
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