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Niveau Licence Maths 1e ann
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Calcul d'intégrale avec changement de variable

Posté par
rafa158
18-10-08 à 11:13

Bonjour je galère vraiment à cette intégrale, si quelqu'un peut m'aider


(e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1.

On m'aide en disant qu'il faut poser u = e^x, mais je bloque quand même... help please

Posté par
rafa158
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:28

J'arrive, en posant u = e^x à



(u^2)/(u^2+1) du de 1 à e


Et là je sais pas quoi faire! Aidez moi svp

Posté par
Narhm
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:33

Bonjour,
une petit indication : ne pourrait-on pas simplifier tout ces exponentielles ?
\large \fr{e^x}{e^x+e^{-x}= \fr{e^x}{e^x}\fr{1}{1+e^{-x}}. Ensuite utilise une changement de variable adéquat pour finir : )

Posté par
Narhm
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:34

\large \fr{e^x}{e^x+e^{-x}}=\fr{e^x}{e^x}\times\fr{1}{1+e^{-2x}}
Désolé

Posté par
rafa158
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:39

Je vais voir si j'y arrive


merci!

Posté par
Arkhnor
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:49

Bonjour.

Sinon, par la première méthode, on a \frac{u^2}{1+u^2} = \frac{1+u^2 - 1}{1+u^2} = 1 - \frac{1}{1+u^2}, qui s'intègre facilement.

Posté par
Narhm
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:51

Ah oui, bien plus rapide comme ça

Posté par
rafa158
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:54

Merciii j'allais dire qu'il fallait obligatoirement utiliser le changement de variable u = e^x ce qui n'apparaissait pas dans ta méthode Narhm mais que j'espérais quand même retrouver

merci à vous

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 11:55

En posant u = e^x

du = e^x dx

1/(e^x + e^-x) = 1/(u + 1/u) = u/(u²+1)

e^x/(e^x + e^-x) dx = u/(u²+1) du  (c'est différent de ce que tu as trouvé)

x = 0 --> u = 1
x = 1 --> u = e

S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = S [u/(u²+1)] du, de 1 à e

S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = [(1/2).ln|u²+1|] de 1 à e

S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = (1/2).ln(e²+1) - (1/2).ln(2)

S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = (1/2).ln((e²+1)/2)  

S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = ln[V((e²+1)/2)] Avec V pour racine carrée.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
rafa158
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 12:00

??

Pourtant, en posant u = e^x on a bien (e^x)/(e^x+e^-x) = u/(u+1/u)

= u/((u²+1)/u) = u²/(u²+1)

??

Posté par
Arkhnor
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 18-10-08 à 12:04

Ah oui, tu as oublié de calculer du en fonction de dx, rafa158.
J'aurais du vérifier, désolé.

Posté par
luciole31
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 19-10-08 à 21:11

j'ai aussi cet exo, et je tombe sur le meme resultat que vous Arkhnor, dois je en conclure que mon resultat est juste ou erroné ?^^
Cepedant comme on calcule une primitive on doit penser a ajouter une constante non ? SI on pouvait m'eclairer..^^

Posté par
Arkhnor
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 20-10-08 à 14:56

Le résultat de J-P est le bon.
Si tu tombes sur mon résultat, c'est que tu as du oublier de calculer du en fonction de dx, lors du changement de variables.
Sinon, la primitive est bien sur déterminée à une constante additive près.
Mais lors du calcul de l'intégrale, en faisant la soustraction, les constantes se simplifie, et la valeur de l'intégrale ne dépend donc pas de la primitive choisie.

Posté par
niparg
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 20-10-08 à 16:20

bonjour
pas de problème pour cette intégrale, le changement de variables n'est pas nécessaire, car
f(x)=e^x\over(e^x+e^-x)=e^2x\over(e^2x+1) on multiplie par e^x
d'où une primitive F(x)=0.5ln((e^2x)+1)et l'intégrale I=F(1)-F(0)=

Posté par
luciole31
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 20-10-08 à 18:58

Ok, merci bien, meme si j'ai rendu ma copie aujourd'hui^^ , j'avais fais qqmodification sur mon calcul a cause de mon d(u) ^^et je vois que c'etait ce qu'il fallait faire, c'est rassurant et merci pour les reponses^^

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Calcul d'intégrale avec changement de variable 21-10-08 à 11:32

Oui, il y a toujours de multiples approches possibles.

En voila une utilisant les fonctions hyperboliques.

f(x) = e^x / (e^x+e^-x) = (1/2).(sh(x)+ch(x))/ch(x)) = (1/2.(1 + sh(x)/ch(x))

S f(x) dx = (1/2).(x + ln(ch(x))

Et S (e^x)/(e^x+e^-x) dx , de 0 à 1 = (1/2).(1 + ln(ch(1)/ch(0))



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