Fonctions bornées

On considère une application \(f\) d'un intervalle \(I\) dans \(\mathbb R\).

DéfinitionFonction majorée, fonction minorée et fonction bornée

On dit que \(f\) est majorée (resp minorée, bornée), si \(f(I)\) est une partie majorée (resp.minorée, bornée) de \(\mathbb R\), c'est à dire:

  • \(f\) majorée sur \(I\) : \(\displaystyle{\exists M\in\mathbb R,\forall x\in I\quad f(x)\leq M}\),

  • \(f\) minorée sur \(I\) : \(\displaystyle{\exists m\in\mathbb R,\forall x\in I\quad f(x)\geq m}\)

  • \(f\) bornée sur \(I\) : \(f\) est majorée et minorée:

    \(\exists M\in\mathbb R,\forall x\in I\quad\vert f(x)\vert\leq M\).

Quand \(f\) est majorée (resp. minorée) sur \(I\) on note

\(\displaystyle{\begin{array}{lll}\sup_{I}f&=&\sup_{x\in I}f(x)=\sup f(I)\\\inf_{I}f&=&\inf_{x\in I}f(x)=\inf f(I)\end{array}}\)

Exemple

Les fonctions sinus et cosinus sont bornées par 1.

Illustration graphique :

Vous pouvez visualiser les points des courbes représentant les fonctions sur les figures suivantes. Pour cela vous devez d'abord cliquer sur le bouton "Déplacer" puis déplacer le point à l'aide des flèches droite et gauche du clavier.

Fonction illustrée :

\(f: x\mapsto\sin(x)\)

Fonction f(x)=sin(x)

Fonction illustrée :

\(f : x\mapsto\cos(x)\)

Fonction f(x)=cos(x)

Exemple

L'exponentielle est minorée par \(0\) qui est sa borne inférieure mais non majorée sur \(\mathbb R\).

Illustration graphique :

Vous pouvez visualiser les points des courbes représentant les fonctions sur les figures suivantes. Pour cela vous devez d'abord cliquer sur le bouton "Déplacer" puis déplacer le point à l'aide des flèches droite et gauche du clavier.

Fonction illustrée :

\(f: x\mapsto\textrm e^{(x)}\)

Fonction f(x)=exp(x)

Exemple

Le logarithme n'est ni majoré ni minoré sur \(\mathbb R_+^*\).

Illustration graphique :

Vous pouvez visualiser les points des courbes représentant les fonctions sur les figures suivantes. Pour cela vous devez d'abord cliquer sur le bouton "Déplacer" puis déplacer le point à l'aide des flèches droite et gauche du clavier.

Fonction illustrée :

\(f: x\mapsto\ln(x)\)

Fonction f(x)=ln(x)