intégration
Bonjour
Soient $\left( a,b \right) \in\mathbb{R^2},\ a<b,\quad f:\left[ a,b \right] \longrightarrow \mathbb R,\ f \mathcal C^1 ,\quad f\left( a \right) =0.$
On note $\displaystyle F:\left[ a,b \right] \longrightarrow \mathbb{R}, \quad x\longmapsto F\left( x \right) =\int _{ a }^{ x }{ \left| f'\left( t \right) \right| dt }$
a) Montrer $ \forall x\in \left[ a,b \right] ,\ \left| f\left( x \right) \right| \le F\left( x \right).\quad$ (c'est fait).
b) Déduire $\ \displaystyle \int _{ a }^{ b }{ \left| f\left( x \right) f'\left( x \right) \right| dx }\le \frac { b-a }{ 2 } \int _{ a }^{ b }{ \left( f'\left( x \right) \right) ^{ 2 } } dx.$
J'ai commencer à écrire :
$\displaystyle \Rightarrow \int _{ a }^{ b }{ \left| f\left( x \right) \right| \,\left| f'\left( x \right) \right| dx } \le \int _{ a }^{ b }{ F\left( x \right) \left| f'\left( x \right) \right| dx }$
Je ne sais pas calculer l'intégrale de droite, de plus j'ai du mal à visualiser l'obtention du coefficient $1/2$. Après je me doute qu'il faut passer par CS.
jJe précise que je ne suis pas scolarisé
Merci pour toute aide.
Soient $\left( a,b \right) \in\mathbb{R^2},\ a<b,\quad f:\left[ a,b \right] \longrightarrow \mathbb R,\ f \mathcal C^1 ,\quad f\left( a \right) =0.$
On note $\displaystyle F:\left[ a,b \right] \longrightarrow \mathbb{R}, \quad x\longmapsto F\left( x \right) =\int _{ a }^{ x }{ \left| f'\left( t \right) \right| dt }$
a) Montrer $ \forall x\in \left[ a,b \right] ,\ \left| f\left( x \right) \right| \le F\left( x \right).\quad$ (c'est fait).
b) Déduire $\ \displaystyle \int _{ a }^{ b }{ \left| f\left( x \right) f'\left( x \right) \right| dx }\le \frac { b-a }{ 2 } \int _{ a }^{ b }{ \left( f'\left( x \right) \right) ^{ 2 } } dx.$
J'ai commencer à écrire :
$\displaystyle \Rightarrow \int _{ a }^{ b }{ \left| f\left( x \right) \right| \,\left| f'\left( x \right) \right| dx } \le \int _{ a }^{ b }{ F\left( x \right) \left| f'\left( x \right) \right| dx }$
Je ne sais pas calculer l'intégrale de droite, de plus j'ai du mal à visualiser l'obtention du coefficient $1/2$. Après je me doute qu'il faut passer par CS.
jJe précise que je ne suis pas scolarisé
Merci pour toute aide.
Réponses
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Bonjour,
En remplaçant \(b\) par \(t\), le résultat à prouver est en fait valide pour tout nombre réel \(f\) appartenant à \([a,b]\).
J'étudierais donc la fonction définie sur \([a,b]\) par : \(\displaystyle t \mapsto \frac{t-a}{2} \int_a^t \bigl(f'(x)\bigr)^2\,dx - \int_a^t \lvert f(x)f'(x)\rvert \,dx\). -
Autre idée :
\[\int _a^b F(x) \lvert f'(x) \rvert \,dx = \int _a^b F(x)F'(x) \,dx= \dots\] -
Trouve une primitive de $x\mapsto F(x)\vert f'(x) \vert?$ et tu obtiendras la réponse après avoir appliqué l'inégalité de Cauchy-Schwarz...
-
gb écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,1598174,1598196#msg-1598196
[Inutile de recopier l'avant dernier message. Un lien suffit. AD]
Merci c'est l'information qu'il me manquait, par contre je ne sais comment vous avez déduit ceci. Je dois certainement avoir oublié une propriété ?
En vous remerciant par avance. -
Tu sais dériver la primitive d'une fonction continue, il me semble?
-
La primitive c'est $1/2 (F(x))^2$ ? En appliquant Cauchy Schwartz Schwarz l’inégalité est vérifiée.
Merci.
[Ne pas confondre Herman Schwarz (1843-1921) avec Laurent Schwartz (1915-2002). ;-) AD]
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Bonjour!
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