intégrale
Bonjour j'ai un exo sur les intégrales où je suis bloqué à la question [2]b.
J'aboutis pour cette question à : $I_n + I_{n+1} = \displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^x (e^n + e^{nx})}{1 + e^x}\,\mathrm d x$.
Mais je ne sais pas comment primitiver cette fonction... (si elle est bonne déjà ).
Aidez moi svp.
J'aboutis pour cette question à : $I_n + I_{n+1} = \displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^x (e^n + e^{nx})}{1 + e^x}\,\mathrm d x$.
Mais je ne sais pas comment primitiver cette fonction... (si elle est bonne déjà ).
Aidez moi svp.
Réponses
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Pour tout $x$ appartenant à $[0,1]$, $e^{nx} + e^{(n+1)x} = e^{nx} (e^x + 1)$.
Tu devrais pouvoir t'en sortir à partir de cette remarque.
Il serait temps que j'apprenne le Latex...
[À ton service. skyffer3] -
Bonsoir Styxx, peux-tu stp m'expliquer à quoi correspond ce que tu avances ... je ne vois pas ce que tu essaies de me faire comprendre !
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$I_n + I_{n+1} = \displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx} + e^{(n+1)x}}{1+ e^x} \mathrm d x$
Et je te dis que tu peux factoriser le numérateur par $e^{nx}$, ce qui te donne $e^{nx}(1 + e^x)$ et donc tu peux simplifier ce qu'il y a dans ton intégrale.
L'expression que tu avais obtenue dans ton premier post est fausse ! -
Pourrais-tu me dire comment tu trouves : $I_n + I_{n+1} = \displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx} + e^{(n+1)x}}{1+ e^x}\, \mathrm d x$ S.T.P.
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Par linéarité de l'intégrale...
$I_n =\displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx}}{1 + e^x}\,\mathrm dx$
$I_{n+1} = \displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{(n+1)x}}{1+ e^x}\,\mathrm dx$
Donc la somme des deux est $\displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx} + e^{(n+1)x}}{1+ e^x}\, \mathrm d x$.
As-tu fait les questions précédentes ? Si oui j'ai du mal à voir pourquoi tu bloques, avec ces questions tu devrais voir assez bien ce qui [se] passe lors de chaque calcul. -
Maxx:
Sais-tu donner une primitive de la fonction $\dfrac{f^\prime}{f}$ sur un intervalle $I$ où $f$ est une fonction qui ne s'annule pas et est dérivable?
PS:
Je ne suis même pas sûr que ce résultat soit utilisé dans la question 2) :-D -
Ah c'est bon j'ai trouver mon erreur....je trouve comme toi !
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Oui FIN DE PARTI c'est égal à $\ln(|f|)$.
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Styxx je trouve finalement que $I_n + I_{n+1} = \dfrac{e^n+1}{n}$.
C'est bon ? -
Et pour la question c aussi je ne vois pas comment faire !!
Tu pourrais me donner un petit coup de pouce s.t.p -
J'ai plutôt $I_n + I_{n+1} = \dfrac{e^n-1}{n}$.
Pour la c, commence par étudier la fonction $f$ qui à $x$ associe $\dfrac{1}{1+ e^x}$ sur $[0,1]$, tu pourras en déduire un encadrement de $f$ sur cet intervalle et tu seras tout proche d'obtenir l'inégalité demandée. -
Oui tu as raison c'est moi qui ai fait une erreur de signe !
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Juste une question : Pourquoi la fonction f qui à x associe 1/(1+ e^x)....comment avoir cette idée ?
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Pourquoi 1 au numérateur ?
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En fait : selon moi si on essaye directement d'étudier $\dfrac{e^{nx}}{1+ e^x}$ on se complique un peu la vie, on doit dériver un quotient pour en déduire les variations, bref c'est chiant.
En étudiant $\dfrac{1}{1+ e^x}$ on a juste à dériver (car c'est bien continue/dérivable sur $\R$) pour avoir les variations sur $[0,1]$ et en déduire un encadrement sur cet intervalle.
Puis il suffit de multiplier par $e^{nx}$ (qui est bien supérieur à $1$ pour tout réel dans $[0,1]$) pour avoir l'encadrement demandé par la question ! -
Ah ok...j'étudie cette fonction alors !
Merci beaucoup pour cette explication ! -
Mais on nous demande de déterminer un encadrement de $I_n$, faut t-il alors utiliser la linéarité de l'intégrale ?
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Une fois que tu as l'encadrement, tu intègres de 0 à 1 et ce que utilises pour justifier c'est la croissance de l'intégrale, pas la linéarité.
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"tu intègres de 0 à 1"
Je dois calculer $\displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx}}{ 1+x}\,\mathrm dx$ et $\displaystyle \int_0^1 \dfrac{e^{nx}}{2}\,\mathrm dx$ ? -
Oui, c'est pas bien compliqué de les calculer ! Et pour l'intégrale de gauche c'est $\dfrac{e^{nx}}{1+e}$.
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Oui
Alors je trouve à gauche : $\dfrac{e^x - 1}{ n (1+e)}$.
Et à droite je trouve : $\dfrac{e^x - 1}{2n}$.
C'est ça ? -
Pourquoi y a-t-il encore des $x$ ? C'est $e^n$, pas $e^x$, que tu devrais avoir !
Tu peux donc en déduire la limite de $I_n$. -
Oui c'est vrais.
Du coup j'ai.
Alors je trouve à gauche : $\dfrac{e^n - 1}{ n (1+e)}$.
Et à droite je trouve : $\dfrac{e^n - 1}{2n}$.
La limite c'est donc quand $n$ tend vers $+\infty$ ??
Et pour la deuxième limite je fais comment ?
Merci -
Bah oui, quand on parle de limite pour une suite c'est quand $n$ tend vers +infini.
Pour la deuxième limite tu as juste à diviser ton encadrement par $e^n$ - qui est non nul donc tu as le droit de diviser par cette quantité - et tu simplifies les expressions de droite et gauche puis tu passes à la limite. -
Oui mais comment déterminer la limite de $\dfrac{e^n - 1}{ n (1+e)}$ ... C'est une forme indéterminée et je n'arrive pas à lever l’indétermination.
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Ce n'est pas une forme indéterminée. As-tu vu le théorème des croissances comparées ?
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On peut se contenter d'étudier la fonction $h(x)=1+e^x$ pour obtenir l'encadrement demandé.
On a le résultat suivant en calcul intégral:
Si pour tout $x\in[a,b]$ , $f(x)\leq g(x)$ et si $f,g$ sont continues sur cet intervalle alors $\int_a^b f(x)dx\leq \int_a^b g(x)dx$ -
Oui j'ai vu le théorème de croissance comparé !
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J'ai réussi à calculer la limite de $I_n$ ... je trouve $+\infty$ en $+\infty$.
C'est la seconde limite qui pose problème $\dfrac{I_n}{e^n}$ ... j'ai divisé les 2 membres (celui de gauche et celui de droite) mais j’aboutis à des formes indéterminées... Vous pourriez me donner un début s.v.p
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Bonjour!
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