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intégration par parties


licenceintégration par parties

#msg2933542 Posté le 14-03-10 à 17:49
Posté par Profildofina64 dofina64

bonjour, j'ai un problème dans la résolution de plusieurs intégrales. si quelqu'un pouvait m'aider sa serait génial svp.
exercice 1 : "vous pouvez vous aidez de la formule d'intégration par partie" : f'(x)g(x)dx=f(x)g(x)-f(x)g'(x)dx
e) de 0 à + de tn-1e-tdt avec n *

Merci encore pour les futures aides
re : intégration par parties#msg2933598 Posté le 14-03-10 à 17:59
Posté par ProfilNarhm Narhm

Bonjour,

Comme ton exercice le suggère, on veut trouver une expression générale de ton intégrale pour tout n>0.
Nommons 3$ \rm I_n=\Bigint_0^{+\infty} t^{n-1}\exp(-t)dt , on peut déjà commencer par trouver une relation entre In+1 et In.
Cette relation nous permettra de determiner complement In.

Pour trouver une relation de récurrence entre In et In+1, l'intégration par partie est la bonne idée.
Ecris In+1 et pose f(x)=-exp(-x) et g(x)=xn comme dans la formule que tu as écrite et regarde ce que ca donne.
re : intégration par parties#msg2933648 Posté le 14-03-10 à 18:09
Posté par Profildofina64 dofina64

oui javais déja essayé de la calculer mais j'ai jamais réussi à la finir, je m'aperçoit la récurrence et justement je n'arrive pas à l'écrire ...
re : intégration par parties#msg2933668 Posté le 14-03-10 à 18:12
Posté par ProfilNarhm Narhm

C'est pas très clair. Tu as réussi à obtenir la récurrence ou pas ?
re : intégration par parties#msg2933719 Posté le 14-03-10 à 18:22
Posté par Profildofina64 dofina64

je trouve quelque chose comme sa :
I(n)=[tn-1(-e-t)]0 à + + (n-1)[tn-2(-e-t)]0 à + + (n-1)(n-2)[tn-3(-e-t)]0 à ++ (n-1)(n-2)(n-3)e-ttn-4dx
elle ne se finit jamais en fait, et je n'arrive pas à l'exprimer...
re : intégration par parties#msg2933741 Posté le 14-03-10 à 18:27
Posté par ProfilNarhm Narhm

D'accord.

C'est pour ca qu'on va se limiter à trouver dans un premier temps une relation ne liant que In et I(n+1).
Donc on a :
3$ \rm I_{n+1}=\Bigint_0^{+\infty} t^{n}\exp(-t)dt=\[-t^n\exp(-t)\]^{+\infty}_0 \ -\Bigint_{0}^{+\infty} -nt^{n-1}\exp(-t)dt=0+nI_n=nI_n

A présent qu'on a cette relation, on peut voir que 3$ \rm I_n=(n-1)I_{n-1}=(n-1)(n-2)I_{n-2}=\cdots ce qui suggére une écriture générale pour In non ?
Vois-tu laquelle ?
re : intégration par parties#msg2933778 Posté le 14-03-10 à 18:37
Posté par Profildofina64 dofina64

c'est quelque chose comme :

In=(n-1)(n-2)...(n-k)In-k ?
re : intégration par parties#msg2933822 Posté le 14-03-10 à 18:48
Posté par ProfilNarhm Narhm

Oui, et on peut aller jusqu'à n-k=1. Ce qui permet d'avoir In seulement en fonction de n et explicitement.
re : intégration par parties#msg2933845 Posté le 14-03-10 à 18:53
Posté par Profildofina64 dofina64

d'accord merci beaucoup j'ai compris.

je vais essayer de faire le deuxième exercice (que j'ai également publier)

je te remercie bcp !!
re : intégration par parties#msg2933874 Posté le 14-03-10 à 19:03
Posté par ProfilNarhm Narhm

De rien, normalement, tu dois trouver que In=(n-1)!
re : intégration par parties#msg2934088 Posté le 14-03-10 à 20:09
Posté par Profildofina64 dofina64

en fait j'ai encore un petit problème
javais lu k=1 et non pas n-k=1
donc je me retrouve donc avec I(n)=(n-1)(n-2)...(1)I(1) (qui est en fait n-k)
mais en calculant I(1) je trouve (-1-e-)
alors je ne comprend pas pk on trouve I(n)=(n-1)!
re : intégration par parties#msg2934096 Posté le 14-03-10 à 20:14
Posté par ProfilNarhm Narhm

3$ \rm I_1=\Bigint_{0}^{+\infty} \exp(-t)dt=[-\exp(-t)]^{+\infty}_0 = \exp(0)-\lim_{t\to +\infty} \exp(-t) = 1

Donc finalement I(n)=(n-1)(n-2)...6x2x1=(n-1)!
re : intégration par parties#msg2934112 Posté le 14-03-10 à 20:21
Posté par Profildofina64 dofina64

ok c'est bon merci beaucoup, j'ai compris. Dur dur le dimanche soir

me faut encore finir l'exercice 2

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