Calcul d'une intégrale

Bonjour,
une idée pour calculer cette intégrale ... qui vaut pi.
Merci de votre aide. S_U115020

Réponses

  • Bonjour,

    Factoriser le numérateur puis le dénominateur. Simplifier. Intégrer.

    Allez, une indication : $t^5+t^4+2t^3-4 =t^3(t^2+2)+t^4-4 =...$
  • Déjà on peut simplifier par $ t^2+2$,
    la fraction s'écrit $ \frac{ t^3}{(t^2-2)(t^4+4)}+\frac {1}{t^4+4}= \frac{ t^3}{(t^2-2)(t^4+4)}+\frac {1}{(t^2-2t+2)(t^2+2t+2)}$.
    Dans la première, changement de variable et décomposition en éléments simples, dans la deuxième, décomposition en éléments simples.
  • merci
    bonne journée

    simeon
  • merci

    c'est ce que j'ai fait; mais je ne suis pas allé plus loin

    au travail. prenez soin de vous


    simeon
  • Décomposition en éléments simples.
    C'est celle qui intervient dans la démonstration de la formule de Bailey-Borwein-Plouffe, il me semble.
  • merci

    manque de confiance, au travail et décomposons

    simeon. prenez soin de vous
  • Bonjour,

    $t^5+t^4+2 t^3-4 = t^3(t^2+2)+(t^2-2) (t^2+2) = (t^2+2)(t^3+t^2-2) = (t^2+2)(t-1)(t^2+2t+2)$
    $t^8-16 = (t^4-4)(t^4+4) =(t^2-2)(t^2+2)((t^2+2)^2-4 t^2) =(t^2-2)(t^2+2)(t^2-2 t+2)(t^2+2t+2)$
  • Si on veut avoir une décomposition en éléments simples sans pôle on peut, je pense, commencer par le changement de variable $y=\dfrac{1-x}{1+x}$. Ce qu'on gagne sur les pôles on le paye en devant utiliser une formule d'addition de la fonction arctangente.
  • merci je vais essayer votre méthode me séduit,

    pour l'instant je fait surtout des calculs faux


    bonne soirée. S_U
  • bonsoir

    la factorisation proposée par Yves est la bonne et après simplification il reste la fraction :

    $$\frac{t -1}{(t^2 - 2t + 2)(t^2 - 2)}$$

    que l'on peut décomposer en $\frac{at+b}{t^1 - 2t + 2} + \frac{c}{t + \sqrt{2}} + \frac{d}{t - \sqrt{2}}$

    a, b, c, d sont des constantes réelles que l'on détermine par identification mais ces constantes sont lourdes

    et après multiplication par 16, je trouve un résultat en $\pi/3$ et avec des logarithmes

    cordialement
  • Bonjour,

    C’est un bel effort mais ton calcul est faux. Le résultat est $\pi.$

    Comme on cherche à intégrer, on utilise la décomposition : $\displaystyle 16{t-1\over (t^2-2)(t^2-2 t+2)}={4t\over t^2-2}-{4(t-2)\over t^2-2 t+2}.$
  • bonjour Yves

    tu as raison : on trouve bien $\pi$

    une primitive est à une constante additive près est : $F(t) = 2ln|\frac{t^2 - 2}{t^2 - 2t +2}| + 4Arctan(t-1)$

    le résultat de l'intégration de 0 à 1 donne $\pi$

    l'intégrande admet une discontinuité sur l'intervalle d'intégration [0; +oo[ pour $x = \sqrt{2}$ pôle simple

    mais dans l'intégration cette discontinuité est digérée (compensation de divergence de chaque côté du pôle)

    et donc on peut donner le résultat de l'intégration de 0 à +oo soit $3\pi$

    bonne soirée
  • Bonjour,

    Non. Les divergences ne se compensent pas. Elles sont égales à $-\infty$ à gauche et à droite de $x \to \sqrt{2}^\pm.$

    Fais le calcul et vérifie.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.