Cours MPSI-2016/2017 Fonctions r´eelles `a variable r´eelle http://pascal.delahaye1.free.fr/
Fonction p´eriodique
Exemple 8. (∗) V´erifier que la fonction fd´efinie par f(x) = x− ⌊x⌋est une fonction p´eriodique.
Proposition 1 : Les fonctions p´eriodiques usuelles
Si a∈R+∗et b∈R, on a :
1. x7→ cos(ax +b)
x7→ sin(ax +b)sont T=2π
ap´eriodiques 2. x7→ tan(ax +b) est T=π
ap´eriodique
Preuve 1 : Simple v´erification...
Remarque 5.
Si fet gsont p´eriodiques de mˆeme p´eriode T, alors f+g,f.g,f/g et λf sont aussi p´eriodiques de p´eriode T.
On dira que l’ensemble des fonctions p´eriodiques de F(I, R) forme une sous-alg`ebre de F(I, R).
(Voir le cours sur les espaces vectoriels)
Exemple 9. (∗) D´eterminer une p´eriode de la fonction d´efinie sur Ipar : f(x) = cos(5x+ 3)
1 + tan2(x/3).
3 Variations, Encadrements et Extrema
Dans cette partie, les fonctions sont uniquement `a valeurs dans R.
3.1 Sens de variation
D´
efinition 8 : Fonctions monotones
On dit que fest croissante sur Issi ∀(x, y)∈I2x < y ⇒f(x)≤f(y).
On dit que fest d´ecroissante sur Issi ∀(x, y)∈I2x < y ⇒f(x)≥f(y).
On dit que fest monotone ssi elle est croissante ou d´ecroissante.
On dit que fest strictement croissante sur Issi ∀(x, y)∈I2x < y ⇒f(x)< f(y).
On dit que fest strictement d´ecroissante sur Issi ∀(x, y)∈I2x < y ⇒f(x)> f(y).
Remarque 6.Une fonction constante est `a la fois croissante et d´ecroissante.
Exemple 10. Soit f:R7→ Rtelle que fof est croissante tandis que f ofof est strictement d´ecroissante.
Montrer que fest strictement d´ecroissante.
Exercice : 2
Soit fune fonction croissante de Rdans Rtelle que f◦f= idR. Montrer que f= idR.
Proposition 2 : R`egle des signes pour la composition
Soient f:I7→ Ret g:J7→ Rdeux fonctions monotones.
Si f(I)⊂J, on peut d´efinir g◦f:I7→ R.
Dans ce cas, g◦fest monotone et l’on peut utiliser une r`egle ´equivalente `a la r`egle des signes pour retrouver
la monotonie de g◦f:
f g g ◦f
ր ր ր
ր ց ց
ց ր ց
ց ց ր
Preuve 2 : Applications simples des d´efinitions pr´ec´edentes.
Exemple 11. (∗) Quel est le sens de variation de la fonction fd´efinie par f(x) = tan2xsur ] −π
2,π
2[ ?
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