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Niveau première spé maths (réforme)
Bonjour , j'ai un devoir maison de maths où il y a cet exercice qui me pose problème:

On suppose qu'il existe une fonction polynôme du deuxième degré f qui vérifie les conditions suivantes:
1) f(0)=0
2) f(x+1)-f(x)=x

1. Prouver que f(1)=0 et f(2)=1

2. En déduire que pour tout réel x, f(x)=1/2x*(x-1)

3. Réciproquement, vérifier que la fonction f obtenue à la question précédente vérifie les conditions (1) et (2).

4. Pour tout entier naturel n>1, on note Sn=1+2+3+...+n
Prouver que, pour tout entier naturel n>1, Sn=f(n+1)

(Penser à écrire l'expression du (2) en prenant successivement x égal à 1; 2; 3;...;n)
En déduire l'expression de Sn en fonction de n

Je n'ai réussi à résoudre que le premier calcul:
f(x+1)-f(x)=x
f(0+1)-f(0)=0
f(1)-f(0)=0
f(1)=0

Si vous pouviez m'expliquer ou me donner quelques pistes, ce serait vraiment génial
Merci d'avance


Répondre :

Réponse : Bonjour,

1) Calcul de f(2):

[tex]f(1+1)-f(1)=1\\f(2)-f(1)=1\\f(2)=1+0=1[/tex].

2) Une fonction f polynôme du second degré, est de la forme [tex]f(x)=ax^{2}+bx+c[/tex], avec a, b et c des nombres réels.

[tex]f(0)=0 \Rightarrow a \times 0^{2}+b \times 0+c=0 \Rightarrow c=0\\f(1)=0 \Rightarrow a \times 1^{2}+b \times 1+c=0 \Rightarrow a+b+c=0 \Rightarrow a+b=0 \Rightarrow a=-b\\f(2)=1 \Rightarrow a \times 2^{2}+b \times 2+c=1 \Rightarrow 4a+2b=1 \Rightarrow -4b+2b=1\\\Rightarrow -2b=1 \Rightarrow b=-\frac{1}{2}\\ a=-b \Rightarrow a=\frac{1}{2}\\Donc \; f(x)=\frac{1}{2}x^{2}-\frac{1}{2}x=\frac{1}{2}(x^{2}-x)=\frac{1}{2}x(x-1)[/tex].

3) Soit [tex]f(x)=\frac{1}{2}x(x-1)[/tex].

Condition (1): [tex]f(0)=\frac{1}{2} \times 0(0-1)=0[/tex], donc la condition (1) est vérifiée.

Condition (2): [tex]f(x+1)-f(x)=\frac{1}{2}(x+1)x-\frac{1}{2}x(x-1)=\frac{1}{2}(x(x+1)-x(x-1))\\=\frac{1}{2}(x((x+1)-(x-1)))=\frac{1}{2}(x(x+1-x+1))=\frac{1}{2} \times 2x=x[/tex].

Donc la condition (2) est vérifiée.

4) [tex]S_{n}=f(2)-f(1)+f(3)-f(2)+f(4)-f(3)+...+f(n+1)-f(n)\\S_{n}=f(n+1)-f(1)=f(n+1)-0=f(n+1)[/tex].