mise à niveau en mathématiques (école d'ingénieur) · Chapitre 4 · Exercice de TD
Des valeurs approchées garanties
Développements limités · niveau 2
Énoncé
- Montrer que, pour tout et tout , .
- Choisir pour que cette majoration soit au plus pour , puis donner à près.
- Les petits angles. Montrer que, pour tout , . En déduire des angles pour lesquels l'approximation commet une erreur relative inférieure à . Convertir en degrés.
Corrigé
- On applique Taylor-Lagrange à , avec et . Toutes les dérivées de valent , et sur , : on prend , d'où la majoration .
- Pour : avec , , c'est trop ; avec , , c'est assez. Donc
à près : à près (la valeur exacte est ).
- Pour , la fonction a pour dérivée et s'annule en : elle est positive. Ensuite, le polynôme de Taylor d'ordre de en est (le terme en est nul), et : Taylor-Lagrange donne . Donc , et l'erreur relative vérifie
Il suffit donc que , soit rad, environ . (La valeur limite exacte, rad, est à peine plus grande : la majoration est fine.) C'est pourquoi on confond couramment et jusqu'à une dizaine de degrés.
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