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Niveau Maths sup
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2 intégrales

Posté par
mouss33
25-06-09 à 18:04

Bonjour à tous.

J'ai 2 intégrales qui me posent problèmes!

La 1ère :  \int_0^{\frac{\Pi}{2}} \frac{cos(t)}{1+sin^2(t)} dt

bon au début j'avais pensé à remplacer sin^2(t) par 1-cos^2(t) mais ça ne m'avançait pas plus!

Après j'ai pensé au règle de bioche. parce qu'ici on a une invariance par -t mais en posant u=cos(t), je n'arrive pas non plus à m'en sortir.
Bon il reste la méthode barbare en posant u=tan(t/2).

Mais avant de me lançer dans ce calcul, quelqu'un voit une autre méthode?

Ensuite 2ième intégrale:

\int_a^{b} (x-a)(b-x)(x-\frac{a+b}{2}) dt

Bon la première méthode barbare c'est de tout dévellopper pour se ramener à un polynome de degré 3 donc facilement intégrable.

Mais il n'y aurait pas une méthode un peu moins brutale?

Merci d'avance

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:07

Bonjour

Pour la première, c'est quasi trivial : pose u=sin(t)

MM

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:09

pour la deuxième... le développement n'est pas si long que cela... tu peux essayer

Et si on nomme f(x) l'intégrande, essaye voir de calculer f(a+b-x) en fonction de f(x) pour voir ...

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:09

pfff... exact... Bon je vais voir ce qui n'a pas marché dans les règles de Bioche!

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:10

en fait pour la 2ième; je vois que le développement n'est pas long. Mais vu la tête de l'intégrale, je me dit qu'il doit y avoir une astuce!

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:12

ou alors, pour la deuxième, tu fais le changement u=x-(a+b)/2... et on réfléchit

MM

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:12

autant pour moi pour la première. J'ai effectivement fait une bêtise en appliquant les règles de Bioche!

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:13

pour t'aider, je t'annonce sans calcul que la seconde est nulle...

MM

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:18

sans calcul? hum hum!

La seule façon que je vois sans calcul serait qu'on intègre une fonction impaire sur un intervalle symétrique. Ce n'est pas le cas ici donc je réfléchis à autre chose.

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:20

ah ah... mais il y a de l'idée là...

et cela ne marche pas qu'avec les fonction impaires... on peut aussi décaller le problème :

si Cf est symétrique par rapport au point ((a+b)/2 ; 0), alors l'intégrale de a à b est nulle non ?

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:21

(les fonctions impaires sur un intervalle centré sur 0 ne sont qu'un cas particulier, lorsque a et b sont opposés)

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:22

mais si tu veux te ramener par "translation" à une fonction impaire sur un intervalle symétrique, tu fais mon changement de 18:12

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:25

oh que c'est bien vu...

Merci beaucoup. Tu as mis le doigt sur quelque chose que je n'avais jamais vu!

Je retiens ce résultat!

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:35

faut dire, j'ai toujours été assez "fainéant" au niveau des calculs... et j'ai rapidement compris que les mathématiques pouvaient me simplifier la vie... cela motive !

Cela dit, ton intuition consistant à dire :
on peut développer, c'est bourrin et on y arrive... mais vu la tête du machin il doit y avoir un astuce... donc je regarde mieux
est une excellente remarque... qui ne marche hélas pas toujours... mais souvent !

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:36

c'est un plaisir de t'aider...

bonne soirée

MM

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 25-06-09 à 18:38

Bé là c'est vrai que ton astuce simplifie grandement le calcul!

Feignant va!

Bonne soirée à toi aussi

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : 2 intégrales 26-06-09 à 00:02

Bonsoir ;

avec 4$\fbox{g(t)=arctan(t)\\f(t)=sin(t)} on a 4$\fbox{\int_0^{\frac{\pi}{2}}\frac{cos(t)}{1+sin^2(t)}dt=\int_0^{\frac{\pi}{2}}g^'(f(t)).f^'(t)dt} sauf erreur bien entendu

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : 2 intégrales 26-06-09 à 08:25

Si la seconde est bien ce qui est écrit dans l'énoncé, la variable d'intégration est t et pas x, et le résultat final n'est alors pas un nombre mais bien une fonction de x.

Cette fonction est alors : f(x) = (x-a).(b-x).(x - (a+b)/2).(b-a)
-----
Si il y a une erreur d'énoncé, et que la variable d'intégration est x et pas t, alors le résultat est bien nul.

Sauf distraction.  

Posté par
MatheuxMatou
re : 2 intégrales 26-06-09 à 11:52

Ah oui, tiens... tu as raison JP... je n'avais pas remarqué le "dt"... Bonne remarque

MM

Posté par
mouss33
re : 2 intégrales 26-06-09 à 12:52

Oui esxusez moi c'est bien évidemment un dx ...!

J'aime bien la méthode de Elhor pour la première intégrale! Je n'y avais pas pensé!



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