Primitive
Bonjour,
j'ai eu à chercher une primitive F(x) de 1/(x*log(x)).
En faisant un changement de variable, on trouve très vite F(x) = log(log(x)).
Mais si j'intègre par parties, je n'y parviens pas ? Et je ne vois pas où est l'erreur (certainement élémentaire) de mon raisonnement.
En posant u'=1/x, u = log(x), v = 1/log(x), v'= -1/(x*log(x)^2),
si j'effectue primitive (u'v) = uv - primitive(uv') = 1- primitive (-1/(x*log(x))
j'ai eu à chercher une primitive F(x) de 1/(x*log(x)).
En faisant un changement de variable, on trouve très vite F(x) = log(log(x)).
Mais si j'intègre par parties, je n'y parviens pas ? Et je ne vois pas où est l'erreur (certainement élémentaire) de mon raisonnement.
En posant u'=1/x, u = log(x), v = 1/log(x), v'= -1/(x*log(x)^2),
si j'effectue primitive (u'v) = uv - primitive(uv') = 1- primitive (-1/(x*log(x))
Réponses
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Bonjour,
$\frac1{x\ln(x)}$ est de la forme $\frac{u'}u$ avec $u=\ln$, donc ça s'intègre directement, sans changement de variable ou IPP.
Il n'y a pas d'erreur dans ton IPP. C'est juste que la méthode IPP ne mène à rien.
NB : Les primitives sont définies à constante près, donc il n'y a pas de contradiction à avoir une primitive de $\frac1{x\ln(x)}$ égale à $1$ plus une primitive de $\frac1{x\ln(x)}$ (ce sont deux primitives différentes). -
Les primitives sont définies à constante près, donc il n'y a pas de contradiction.
c'était évident, et je ne l'avais pas vu! merci.. -
@Calli: j'ai posté avant de voir ton message, c'est donc un doublon !
Bonjour Cadiou,
Effectivement, on reconnaît une forme en $\frac{f'}{f}$ avec $f(x)=\ln(x)$, donc ta primitive est correcte (enfin, sur le bon domaine de définition, sinon c'est plutôt $F: x \mapsto \ln(|\ln(x)|)$).
Comment est-ce que tu cherches à retrouver $\ln \circ \ln$ avec une IPP ? Ce que tu proposes revient à écrire une identité certes vraie mais pas très utile : $\int_{1}^{x}\frac{\mathrm{d}s}{s \ln(s)}=\underbrace{\left [ \frac{\ln(s)}{\ln(s)} \right ]_{1}^{x}}_{=0}+\int_{1}^{x}\frac{\mathrm{d}s}{s \ln(s)}$. -
Bonjour,
@Polka : Tu écris et calcules $\displaystyle \int_{1}^x {ds \over s \ln s}$ pour un $x.$
L'intégrande est continu sur $\displaystyle ]1,x[$ pour $\displaystyle x>1.$ Une primitive $\displaystyle s \mapsto \ln |\ln s|$ de l'intégrande $\displaystyle s \mapsto {1 \over s \ln s}$ n'est pas définie en $0$ : cette intégrale diverge.
Si $\displaystyle x \leq 0$, on a une autre divergence en $0.$
Si $\displaystyle 0<x<1$, il reste la divergence en $1.$
Si $x=1$, l'intégrande n'existe pas.
Bref, cette intégrale n'existe pas. -
@cadiou
Il était parfaitement correct de penser à une intégration par partie , mais pour une autre intégrale qui lui ressemble et elle aurait donné le résultat voulu...
pour $a>0$ et $x>0$ posons
$F(x )= \displaystyle \int_{a}^x \dfrac{ \ln(t)}{t} dt $
l'intégrande est une fonction continue sur l'intervalle d'intégration et F est sa primitive qui s'annule pour x=a ( Théorème fondamental et bien connu )
Avec une IPP on obtient
$F(x )=\left [ \ln^2(t) \right ]_{a}^{x}- \displaystyle \int_{a}^x \dfrac{ \ln(t)}{t} dt $
$F(x )=\left [ \ln^2(t) \right ]_{a}^{x}-F(x)$
$F(x )= \dfrac{1}{2} \left [ \ln^2(t) \right ]_{a}^{x}$
les primitives sur $]0; +\infty[$ sont donc définies par:
$G(x )= \dfrac{1}{2} \ln^2(x) + C$ -
Bonjour.
Faire une IPP pour une fonction qui est de la forme U'U ($\frac 1 t \ln(t)$) et a donc des primitives évidentes, c'est peut-être un peu inutile.
Cordialement. -
@gerard0
Inutile n'est pas le mot qui convient . Pour l'avoir vu faire des et des dizaines de fois par des élèves , je ne les ai jamais arrêté dans leur démarche.
Par contre je leur ai toujours fait la remarque que tu indiques, en leur demandant de réfléchir à deux fois avant de se lançer dans les calculs.
" On progresse par ses erreurs" ...n'est ce pas ?
Cordialement -
@YvesM: Oui, ouille ...
-
Bonjour,
l'intégrale $\displaystyle \int_a^x\frac{dt}{t\ln t}$ n'est définie que si la borne inférieure $a$ est supérieure ou égale au nombre $e$ et la borne supérieure $x > e.$
Et donc $\displaystyle \int_e^x\frac{dt}{t\ln t} = \ln(\ln x).$
Cordialement. -
@jeanlismonde
Tu auras bon si tu remplaces e par 1 ...(fonction continue [a,x] ou [x,a] lorsque les deux bornes sont strictement supérieures à 1...
Cordialement -
Ah pardon .
L'intégrale ne diverge pas en $x=1$ du coup ? -
Si elle diverge si une borne est égale à 1.
Elle ne diverge pas si les 2 bornes $a$ et $x$ sont strictement supérieure à $1$
F est définie sur $]1;+\infty[$ et $F(x)= \ln|\ln(x)| +C$
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Bonjour!
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