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Nous avons montr´e que pour >0ilexisteδ>0telque|x−x0|<δ
implique |f(x)−f(x0)|<. Donc fest continue en tout x0�= 0.
Montrons que
lim
x→0f(x)=0.
Soit >0. Pour x�= 0 on a
|f(x)−f(x0)|=|xsin 1
x|≤|x|.
Prenons δ=. Alors, pour tout xtel que |x|<δ, on a
|f(x)−f(x0)|≤|x−x0|<δ=.
On conclut que fet continue sur R.
Exercice 2 (1 point)
Soit f:[0,1] →[0,1] une fonction continue. Montrer que l’´equation
f(x)=xadmet au moins une solution. (Indication : on peut utiliser le
Th´eor`eme des valeurs interm´ediaires)
Solution :
Il faut montrer qu’il existe x0∈[0,1] tel que f(x0)=x0.
Prenons g:[0,1] →Rd´efinie par g(x)=f(x)−x. Il suffit de montrer qu’il
existe x0∈[0,1] tel que
g(x0)=0.
Comme fest continue, la fonction gest continue sur [0,1].De plus, g(0) =
f(0) ≥0etg(1) = f(1) −1≤1−1 = 0. Notons a=g(0) et b=g(1). On
donc a b≤0≤a. D’apr`es le Th´eor`eme des valeurs interm´ediaires, pour tout
d∈[b, a], il existe un r´eel x0∈[0,1] tel que g(x0)=d. En particulier, tel x0
existe pour d= 0.
Donc f(x)=xadmet au moins une solution.
Exercice 3 (1 point)
Soit X⊂R,f:X→Ret x0adh´erent `a X. Montrer que fadmet une
limite finie en x0si et seulement si pour tout >0ilexisteδ>0telque
∀x�,x
�� ∈X(|x�−x0|<δ,|x�� −x0|<δ⇒|f(x�)−f(x��)|<).
Solution :
1. Supposons que fadmet une limite finie en x0, et notons cette limite .
Soit >0. Il existe δ>0telque
∀x∈X, (|x−x0|<δ⇒|f(x)−|</2
Soit x�,x
�� ∈Xtels que |x�−x0|<δet |x�� −x0|<δ. Alors
|f(x�)−f(x��)|≤|f(x�)−|+|f(x��)−|</2+/2=.
2. Supposons que pour tout >0ilexisteδ>0telque
∀x�,x
�� ∈X(|x�−x0|<δ,|x�� −x0|<δ⇒|f(x�)−f(x��)|<).