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Niveau Maths sup
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Primitives par intégrations par parties

Posté par
Nedua
22-10-14 à 10:09

Bonjour à tous,


Je bloque sur un petit exercice...


Pour tout entier n on définit sur R la fonction F_{n} d'expression F_{n}=\int_{0}^{x}\frac{dt}{(1+t^{2})^{n}}

1. Calculer F_{0}(x) et F_{1}(x) en fonction de x appartenant à R.
2. A l'aide d'une IPP déterminer une relation de récurrence simple entre F_{n+1}(x) et F_{n}(x)


________________________________________________________________________________________________________________________
Pour la 1. : F_{0}(x) = x et F_{1}(x) = Arctan x

Pour la 2. : j'ai fait une intégration par parties, mais elle ne me permet pas d'isoler  F_{n}(x) ...
J'ai trouvé : F_{n+1}(x) = Arctan x + 2n\int_{0}^{x}\frac{t}{(1+t^{2})^{n+1}}Arctan t




Quelqu'un aurait-il une idée ? Merci pour votre aide

Bonne journée !

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Primitives par intégrations par parties 22-10-14 à 10:33

S dt/(1+t²)^n

Poser 1/(1+t²)^n = u ---> du = -2n.t/(1+t²)^(n+1)
Poser dt = dv --> v = t

S dt/(1+t²)^n = t/(1+t²)^n  + 2n S t²/(1+t²)^(n+1) dt

S dt/(1+t²)^n = t/(1+t²)^n + 2n S (t²+1-1)/(1+t²)^(n+1) dt

S dt/(1+t²)^n = t/(1+t²)^n + 2n S dt/(1+t²)^n dt - 2n S 1/(1+t²)^(n+1) dt

(1 - 2n) * S dt/(1+t²)^n = t/(1+t²)^n - 2n S 1/(1+t²)^(n+1) dt

Et en introduisant les bornes d'intégration :

(1 - 2n).F(n) = x/(1+x²)^n - 2n . F(n+1)

F(n+1) = [x/(1+x²)^n + (2n-1).F(n)]/(2n) ... pour n différent de 0
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Nedua
re : Primitives par intégrations par parties 22-10-14 à 10:49

C'est bon, j'ai vérifié ! merci pour ton aide



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