Etudier la continuité de la fonction f définie par :
La présence de la fonction partie entière nous conduit à
distinguer l’étude de la continuité sur les intervalles de la forme (
) de celle de la continuité aux abscisses de
la forme
(
).
Soit .
On a :
.
Dans un premier temps, nous nous plaçons donc sur un
intervalle de la forme (
).
Pour tout réel x de cet intervalle, on a : et donc :
.
La fonction est continue sur
comme composée de deux fonctions continues sur
:
la fonction linéaire
et la fonction sinus. Elle est à fortiori
continue sur l’intervalle
et il en va de même pour la fonction f.
Etudions maintenant la continuité de f en un point d’abscisse semi entière.
Soit donc .
On a :
.
Pour pouvoir exprimer plus simplement ,
nous devons distinguer deux cas suivant la parité de l’entier k :
Pour tout réel x de l’intervalle ,
on a :
et
.
On en déduit : .
En distinguant deux cas comme précédemment, il vient :
On constate immédiatement que, lorsque l’entier k est
impair, la limite à gauche de la fonction f en (
) ne peut être égale à la valeur prise par la
fonction (
).
On en déduit que la fonction f ne sera pas continue en ce point. Il est donc inutile de calculer la limite à droite dans ce cas. Il convient cependant de le faire lorsque k est pair.
Pour tout réel x de l’intervalle ,
on a :
et
.
Avec ,
on en déduit alors :
On a ainsi établi : .
On en déduit que la fonction f est continue en .
Finalement, on tire de l’étude précédente que la fonction f est :
Soit :
La
fonction f est continue sur tout intervalle de la forme : avec
.
A titre de complément, nous fournissons ci-dessous une représentation graphique de la fonction f.
