Soit α un nombre irrationnel. On considère f:R→R définie par: ∀x∈R,f(x)=cos(x)−cos(αx)Où x↦cos(αx) est périodique de période α2π et x↦cos(x) périodique de période 2π. Puisque pour tout x∈R, −1≤cos(x)≤1 et −1≤cos(αx)≤1, la valeur maximale possible pour la différence cos(x)−cos(αx) est 1−(−1)=2. Montrons que 2 est atteint par f par un unique antécedent: f(x)=2⟺⎩⎨⎧cos(x)=1etcos(αx)=−1⟺⎩⎨⎧x≡0(mod2π)etαx≡π(mod2π)⟺⎩⎨⎧∃k∈Z,x=2kπet∃m∈Z,αx=(2m+1)πSi x=0, il vient en faisant le rapport entre les deux expressions: ∃m,k∈Z,α=2k2m+1∈Q, ce qui est contradictoire.
Donc x=0 est l’unique antécédent de 2 par f.
Ainsi, ∀T∈R∗,f(0)=2=f(0+T), donc f n’est pas périodique.
Il vient que la somme de deux fonctions périodiques n’est pas nécessairement périodique.
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