Journal d'un Terrien

Web log de Serge Boisse

On line depuis 1992 !

Publicité
Si cette page vous a plu, Copiez son adresse et partagez-la !
http://sboisse.free.fr/science/maths/Mes Recherches mathematiques/Composition fractionnaire de fonctions.php
Savez-vous quels sont les articles les plus vendus sur Amazon.fr ?
Composition fractionnaire de fonctions
science > maths > Mes Recherches mathématiques > Composition fractionnaire de fonctions

Composition fractionnaire de fonctions

Pasted image 20250310094049.png

Il s'agit d'explorer les moyens de composer une fonction f avec elle-même, e.g. n fois, mais avec n non entier. En faisant tendre n devenu réel vers 0, on obtient une nouvelle limite qui est un germe de fonction.

Notation

Etant donné une fonction bijective d'une partie D de ℝ ou ℂ dans elle-même, et un entier , on notera la composée de f par elle même. ( est l'opérateur de la composition de fonctions, comme dans )

Par exemple , et est la réciproque de , généralement notée abusivement (mais pas dans ce texte) .😒

Ne pas confondre , la composée de par elle-même, et , le carré de . Ainsi, est le carré de la composée, et est la composée du carré.

On a bien sûr :

On va explorer ici le cas où n'est pas entier. Dans ce qui suit sera donc un réel.

C'est un exemple très connu. Soit la fonction de [0..1] dans [0..1] définie par :

Pasted image 20220410120442.png

avec Desmos :

Y axisX axisExpression 1Expression 2

En posant , on obtient

et donc

et

La surprise est que cela marche aussi pour k non entier !

Ainsi

Pasted image 20220410132450.png

Mais, du fait que Cette application a un maximum en ≃ 0.802..., n'est pas égal à si :

Pasted image 20220410133828.png

Et même si est négatif...

dérivée fractionnaire (1)

Dérivée fractionnaire
Dérivée fractionnaire


Auteur : Serge Boisse

Dérivée fractionnaire

la video

Dans cette vidéo on définit la dérivée fractionnaire comme l'inverse de l'intégrale fractionnaire, elle-même définie à partir de la relation de Cauchy pour les intégrales multiples, en considérant l'intégrale comme une transformée que l'on appellera :
si on pose alors

étant un paramètre qu'on choisit (non localité) on on devrait écrire
et donc pour n réel positif,

pour n > 0
Et donc on définira

(à nouveau on devrait écrire )

Ce qui permet de définir un opérateur intégro-différentiel (differintegral operator) , qui vaut , , et

On a les propriétés suivantes :

attention la "chain rule" et la "product rule" ne marchent plus...

Remarque

Nous pouvons également définir simplement la dérivée fractionnaire à l'aide de la transformation de Fourier. Comme la transformation de Fourier d'une fonction dérivée n fois est mise à l'échelle par la puissance n de la fréquence, nous pouvons remplacer n par une valeur réelle et utiliser la transformation de Fourier inverse pour obtenir le résultat.

Dérivées fractionnelles (2)

On peut être tenté de tracer le graphe des itérés successifs d'un réél de départ, c'est à dire tracer le graphe d'une fonction telle que

Cela conduit à se demander s'il peut exister une fonction telle que , pour un donné, et pour tout positif,

Par exemple si , on a , et bien sûr si , on retrouve

Supposons qu'il existe une telle fonction telle que cela soit vrai pour quelconque, alors

Si cette expression admet une limite quand , alors on peut définir la pseudo-dérivée de par composition fractionnaire, que l'on notera , et q'il ne faut pas confondre avec :

Exemples

Par exemple pour , on a bien sûr et

Ce qui est un résultat intéressant et inattendu. #découverte
J'appelle cela le germe par composition de la fonction . En l'itérant un nombre infini de fois, on retrouve . #TBC

Pour l'application logistique précitée,

et on constate que tend vers une courbe limite quand :

Pasted image 20220410143246.png

Il est remarquable que cette courbe n'est pas paire alors que L(x) l'est.

Mais il me semble que seule la partie pour a un sens ?

Publicité
Commentaires

Commentaires (0) :

Page :



Ajouter un commentaire (pas besoin de s'enregistrer)

Pseudo :
Message :


image de protection
En cliquant sur le bouton "Envoyer" vous acceptez les conditions suivantes : Ne pas poster de message injurieux, obscène ou contraire à la loi, ni de liens vers de tels sites. Respecter la "netiquette", ne pas usurper le pseudo d'une autre personne, respecter les posts faits par les autres. L'auteur du site se réserve le droit de supprimer un ou plusieurs posts à tout moment. Merci !
Ah oui : le bbcode et le html genre <br>, <a href=...>, <b>b etc. ne fonctionnent pas dans les commentaires. C'est voulu.
< Retour en haut de la page