1. Énoncé du problème :
On considère la fonction $g$ définie sur $\mathbb{R}$ par
$$g(x) = \frac{x + 1}{x^2 + 1}$$
On veut montrer que pour tout $h \in \mathbb{R}$,
$$g(1 + h) - g(1) = \frac{-h \cdot (h + 1)}{h^2 + 2h + 2}$$
2. Calcul de $g(1+h)$ :
Substituons $x = 1 + h$ dans $g(x)$ :
$$g(1+h) = \frac{(1+h) + 1}{(1+h)^2 + 1} = \frac{h + 2}{(1 + 2h + h^2) + 1} = \frac{h + 2}{h^2 + 2h + 2}$$
3. Calcul de $g(1)$ :
$$g(1) = \frac{1 + 1}{1^2 + 1} = \frac{2}{2} = 1$$
4. Calcul de la différence $g(1+h) - g(1)$ :
$$g(1+h) - g(1) = \frac{h + 2}{h^2 + 2h + 2} - 1 = \frac{h + 2}{h^2 + 2h + 2} - \frac{h^2 + 2h + 2}{h^2 + 2h + 2} = \frac{h + 2 - (h^2 + 2h + 2)}{h^2 + 2h + 2}$$
5. Simplification du numérateur :
$$h + 2 - (h^2 + 2h + 2) = h + 2 - h^2 - 2h - 2 = -h^2 - h$$
6. Factorisation du numérateur :
$$-h^2 - h = -h(h + 1)$$
7. Conclusion :
On obtient bien
$$g(1+h) - g(1) = \frac{-h(h + 1)}{h^2 + 2h + 2}$$
Cette égalité est donc démontrée.
Difference Function
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