Devoir non surveillé no 1

Symbole somme

Pour tout nN, montrer l’égalité j=1n j × 3j = 3/4 (1 − 3n(1 − 2n)).

Racine carrée de 3

L’objectif de cet exercice est de démontrer l’existence et l’unicité de la racine carrée de 3. On n’y utilisera donc pas les propriétés de la racine carrée vues en cours.

On pose A = {aR+ : a2 ≤ 3}.

  1. Justifier que 0 ∈ A.
  2. Pour tout aA, montrer que a ≤ 2.
    En déduire que A admet une borne supérieure.
  3. On pose r = sup(A). Montrer que 1 ≤ r ≤ 2.
  4. Montrer que [0 ; r[ ⊂ A.
  5. Soit nN. Montrer que r1/nA, puis (r1/n)2 ≤ 3, puis r2 − 3 ≤ 12/n.
  6. Justifier que inf({12/n, nN}) = 0. En déduire rA.
  7. Montrer de même que pour tout nN on a (r + 1/n)2 ≥ 3 d’où 3 − r213/n.
  8. En déduire r2 = 3.

Systèmes d’équations linéaires

Soit mR. Résoudre le système suivant d’inconnues réelles x et y : {(5 − m)x − 2y = 47x − (4 + m)y = 14.

Fonctions

  1. Étudier le domaine des fonctions f : t2t/t + 3 et g : tt − 5/t + 3 avec tR.
  2. Montrer que la fonction f est injective puis déterminer son image et une expression de sa réciproque f−1.
  3. Calculer une expression de la composée gf−1.
  4. Résoudre pour tout tR ∖ {−3} l’inéquation f(t) ≤ g(t).
    En déduire la position relative des courbes de f et de g.
  5. Étudier les variations des fonctions f et g et calculer leurs éventuels points fixes.