Calcul d'une intégrale
dans Analyse
Bonjour,
une idée pour calculer cette intégrale ... qui vaut pi.
Merci de votre aide. S_U
une idée pour calculer cette intégrale ... qui vaut pi.
Merci de votre aide. S_U
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.
Bonjour!
Catégories
- 163.2K Toutes les catégories
- 9 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 53 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 65 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 69 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 314 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 773 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres