Une intégrale pour l'été

Bonjour,

Existence et calcul de $\displaystyle I = \int_{-1}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx.$

Réponses

  • Bonjour
    Je trouve $I=\dfrac{\pi }{2}+\ln(2)-2 $
     
  • Bonjour,

    Moi aussi.
  • \begin{align} I &= \int_{-1}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx\\
    &=\int_{-1}^{0} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx+\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx\\
    \end{align}
    Dans la première intégrale on fait le changement de variable $y=-x$,
    \begin{align} I &=\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(-x)}+1}dx+\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx\\
    &=\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{-\tan(x)}+1}dx+\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx\\
    &=\int_{0}^{1} {e^{\tan(x)}\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx+\int_{0}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}+1}dx\\
    &=\int_0^1 \ln(1+x^2)\,dx\\
    &=\Big[x\ln(1+x^2)\Big]_0^1-2\int_0^1 \frac{x^2}{1+x^2}\,dx\\
    &=\ln 2-2\int_0^1 \frac{x^2+1}{1+x^2}\,dx+2\int_0^1 \frac{1}{1+x^2}\,dx\\
    &=\ln 2-2+2\times \frac{\pi}{4}\\
    &=\boxed{\ln 2-2+ \frac{\pi}{2}}\\
    \end{align}
  • Bonsoir
    L’été ne vient que commencer! et pour celle-ci ? $$\displaystyle I = \int_{-1}^{1} {\ln(1+x^2) \over e^{\tan(x)}}dx.$$
    Le 😄 Farceur


Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.