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Niveau terminale
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Recherche d'une intégrale

Posté par
imaneli
26-01-14 à 11:14

Bonjour,
cela fait un bon bout de temps que je parcours votre forum , et j'ai bien aimé ^^
alors voilà, je encontre un problème lors du calcul d'une intégrale, là voici :
∫(de 0 à 1 ) racine de (x-x²) dx
je sais qu'il faudrait procéder par un changement de variable, mais je suis complètement bloquée là-dessus :/

merci d'avance pour toute réponse ^^

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Recherche d'une intégrale 26-01-14 à 11:42

Je suppose que c'est Terminale hors France ... où le changement de variable n'est plus nau programme.

V(x-x²) dx
= V[(x(1-x)] dx

= x.V[(1-x)/x] dx (sortir x sans les valeurs absolues se justifie par les bornes de l'intégrales (> 0) ... juste encore réfléchir à x = 0

Poser (1-x)/x = t²
(1-x+x)/x = t²+1
1/x = t²+1
x = 1/(t²+1)

dx = -2t/(t²+1)² dt
---

V(x-x²) dx = x.V[(1-x)/x] dx = 1/(t²+1) * t * (-2t/(t²+1)² dt)

V(x-x²) dx = -2t²/(t²+1)³ dt

x = 0 : t --> +oo
x = 1 : t = 0

\int_0^1 \sqrt{x-x^2}\ dx = -2\int_{+\infty}^0 \frac{t^2}{(t^2+1)^3} dt

\int_0^1 \sqrt{x-x^2}\ dx = 2\int_0^{+\infty} \frac{t^2}{(t^2+1)^3} dt

... on est ramené à une classique intégration de fonctions rationnelles.

Pour continuer :
t²/(t²+1)³ = A/(t²+1) + (Bx+C)/(t²+1)² + (Dx+E)/(t²+1)³
... développer, mettre au même dénononateur, simplifier, regrouper, identifier les coeff de même puissance en x des 2 membres ... pour en déduire les valeurs de A , B ... E
-----
Sauf distraction.  

Posté par
imaneli
Recherche d'une intégrale 26-01-14 à 11:53

Merci beaucoup pour votre aide J-P
en effet, j'ai trouvé les valeurs de A,B,D et E
bonne journée ^^

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Recherche d'une intégrale 26-01-14 à 15:23

Il fallait évidemment lire :

t²/(t²+1)³ = A/(t²+1) + (Bt+C)/(t²+1)² + (Dt+E)/(t²+1)³

Posté par
imaneli
Recherche d'une intégrale 26-01-14 à 16:59

Re bonjour,
C'est juste pour dire que même si j'ai réussi à résoudre cette intégrale , on a pas encore vu l'intégrale des fonctions rationnelles..
n y'a t-il pas une autre façon pour résoudre cette intégrale sans passer par les fonctions rationnelles ?

merci ^^

Posté par
lafol Moderateur
re : Recherche d'une intégrale 27-01-14 à 17:57

Bonjour
il me semble qu'en posant u = x - 0.5, on arrive à une intégrale entre -1/2 et +1/2 d'une fonction paire

on peut donc écrire l'intégrale 2\int_{0}^{\frac{1}{2}}\sqrt{\dfrac{1}{4}-u^2}\;du = \int_0^{\frac{1}{2}}\sqrt{1 - (2u)^2}\; du

poser 2u = cos t ou sin t doit permettre de s'en sortir sans fraction rationnelle, ensuite

Posté par
lafol Moderateur
re : Recherche d'une intégrale 27-01-14 à 17:58

et sans passer non plus par des intégrales impropres ....

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Recherche d'une intégrale 28-01-14 à 09:35

Tant qu'on y est dans les méthodes de calcul, en voila une ... sans calcul d'intégrale.

y = V(x-x²) est l'équation d'un demi cercle de centre (1/2 ; 0) et de rayon 1/2

Et donc S(de0à1) V(x-x²) dx est l'aire d'un demi cercle de rayon 1/2

S(de0à1) V(x-x²) dx = (1/2)*Pi(1/2)² = Pi/8

Posté par
lafol Moderateur
re : Recherche d'une intégrale 28-01-14 à 10:29

encore mieux ! joli !



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