mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 9 · Exercice
Un minimum que la dérivée seconde ne voit pas
Taylor, développements limités et convexité · Extremums · niveau 2
Énoncé
Soit . Montrer que est un point critique avec , et qu'il s'agit pourtant d'un minimum. Que dit ce cas de la condition suffisante ?
Corrigé
Le point critique. , donc : est bien un point critique. Et , donc : le critère du second ordre ne conclut pas.
C'est pourtant un minimum global. pour tout , avec égalité seulement en .
Ce que le cas enseigne. La condition « et minimum » est suffisante, pas nécessaire. Quand , elle ne dit rien — ni dans un sens ni dans l'autre : a un minimum, un maximum, et ni l'un ni l'autre, tous trois avec .
Comment trancher alors. On pousse le développement jusqu'au premier terme non nul : avec . Si est pair, il y a extremum — minimum si , maximum sinon ; si est impair, la courbe traverse et il n'y a pas d'extremum. Ici , pair, : minimum. Le signe et la parité suffisent.
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