Analyse I / GM

EPFL Botafogo
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6.4 Périodicité

Définition 6.4.
Soit ; est dite -périodique si Si il existe un minimal jouissant de cette propriété, on l’appelle période de , et on le note .
Remarque 6.1.
Si est -périodique, elle est aussi -périodique, -périodique, etc.
Animation explicative
Exemple 6.8.
est périodique, de période :
est périodique, de période .
Exemple 6.9.
(sur son domaine) est -périodique car
Exemple 6.10.
Considérons une fonction constante: . On a bien pour tout et tout , donc est -périodique pour tout . Mais comme il n’existe pas de plus petit strictement positif avec cette propriété, la fonction n’a pas de “période” à proprement parler.
Exemple 6.11.
Considérons la fonction Montrons que si est un rationnel quelconque, alors est -périodique. En effet, prenons un quelconque. Si , alors , et comme , on a aussi . Si , alors , et comme , on a aussi . Dans tous les cas, .
Ici aussi, comme il n’existe pas de “plus petit rationnel ”, n’a pas de période.
Remarquons qu’en général, la somme de deux fonctions périodiques n’est pas forcément périodique!
Exemple 6.12.
est périodique, de période , et est périodique, de période . Par contre, n’est pas périodique, puisque étant irrationnel, aucun multiple de ne coïncidera avec un multiple de .
On peut garantir que est aussi périodique, mais en imposant une condition particulière sur et :
Lemme 6.2.
Soit périodique, de période , et périodique, de période . Alors et sont périodiques si .
Proof
Si , il existe deux entiers tels que . Ceci signifie que . Ceci implique que si on définit , alors pour tout , ce qui implique que est périodique.

Exemple 6.13.
La fonction a pour période , et a pour période . Comme on conclut par le lemme que et sont périodiques. Mais comment calculer les périodes de ces fonctions?
En cherchant le plus petit multiple commun entre les périodes de et :
Quiz 6.4.1.Soit . Vrai ou faux?
Quiz 6.4.2.Soit une fonction périodique. Vrai ou faux?
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