On considère la fonction f définie par :
Déterminer l’ensemble de définition de la fonction f et étudier sa
continuité.
On travaille sur des intervalle de la forme (
) car la fonction partie entière y prend des
valeurs constantes.
Pour la détermination de ,
on doit étudier l’éventuelle nullité de
lorsque l’exposant est négatif.
Pour ce qui est de la continuité, on s’intéressera principalement aux abscisses entières.
Pour tout x réel, on a, par définition de la partie
entière : .
D’où : .
On en déduit : .
Le réel étant strictement positif, toute puissance
d’exposant réel (et donc, en particulier, entier) de ce nombre est définie.
Finalement :
Soit .
Considérons l’intervalle
.
Pour tout x réel de cet intervalle, on a : et donc :
.
La restriction de la fonction f à tout intervalle est donc rationnelle (polynômiale lorsque
) et donc continue.
Il convient donc, pour finir, d’étudier la continuité en un point d’abscisse entière k quelconque.
Pour tout x réel de l’intervalle ,
on a :
.
Comme ,
on en déduit :
.
Pour tout x réel de l’intervalle ,
on a :
.
Comme ,
on en déduit :
.
La fonction f est continue en si, et seulement si, on a :
,
c'est-à-dire, d’après ce qui précède :
,
soit finalement :
.
En définitive, la fonction f est discontinue pour tout x entier sauf en 1.
La
fonction f est continue pour tout réel x de .
A titre de complément, nous fournissons une représentation graphique de la fonction f (cf. figure ci-dessous).
