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08/04 - Pourquoi retourner aux sources des mathématiques?
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Analyse -- Suites et séries de fonctions -- Suites et séries numériques
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Mathématiques interactives
On appelle fonction logistique la fonction définie sur [0,1] par f(x)=px(1-x), où p est
un paramètre réel. En général, on impose à p d'être compris entre 0 et 4 afin que l'image de f soit contenue dans
le segment [0,1].
Une suite logistique est une suite récurrente définie par u0 appartenant à [0,1],
et un+1=f(un), où f est la fonction logistique. Cette suite intervient
en dynamique des populations. un représente le rapport entre l'effectif de la population au temps n
et l'effectif maximum théorique de la population. La modélisation par la fonction logistique tient compte de deux contraintes :
le facteur kx permet de prendre en compte l'accroissement naturel de cette population. Le facteur (1-x) indique lui
que si la population est trop nombreuse, les ressources naturelles lui manquent, et elle a tendance à diminuer.
Bien que la suite logistique semble très simple, elle peut suivant les valeurs de p avoir un comportement
très étrange, et même mener au chaos! La figure suivante réalisée sous Geolabo illustre ce fait! Les premiers termes
de la suite logistique sont représentés, à partir de la valeur u0=1/2. En choisissant l'option "Modifier",
puis en faisant glisser le curseur, vous pouvez modifier la valeur de p. Si p est assez petit, on voit que la
suite converge. S'il augmente, les valeurs de la suite se concentrent autour de 2 valeurs limites : une année la population
est nombreuse, l'année suivante elle est faible. Pour p proche de 3.5, on a un cycle sur 4 ans. Pour p plus grand,
plus rien n'est prévisible!
Cette loi pour décrire l'évolution d'une population peut paraitre simpliste.
Elle a été proposée par un mathématicien belge, Paul-François Verhulst, au XIXè siècle, et elle rend assez bien
compte de certains phénomènes. Il ne faut pas oublier que plus une équation est difficile, plus son étude sera complexe!
Cette loi pour décrire l'évolution d'une population peut paraitre simpliste.
Elle a été proposée par un mathématicien belge, Paul-François Verhulst, au XIXè siècle, et elle rend assez bien
compte de certains phénomènes. Il ne faut pas oublier que plus une équation est difficile, plus son étude sera complexe!
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