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Comprendre exemple cours Intégrale

Posté par
Togen
09-05-21 à 06:02

Bonjour, je ne comprend pas cette exemple sur l'encadrement d'une intégrale  de mon cours, pourriez-vous m'expliquer s'il vous plaît ?

On considère la suite (In) définie pour tout entier naturel n par In= \int_{0}^{\frac{1}{2}}{\frac{x^n}{1-x}}dx

1) Soit n appartient N*. Démontrer que si x appartient à [0;1/2] alors  0<= \frac{x^n}{1-x} <=  \frac{1}{2^n^-^1}

Voici la réponse donné :

0<=x<=1/2
0<=x^n<=1/2^n car x —> x^n
0<= (x^n)/(1-x)<=1/2^n * 1/(1-x) car 1-x>0 sur [0;1]

Or 0<= x <= 1/2
0=>-x=>-1/2   *(-1)
1=>1-x=>1/2  +1
1<=1/(1-x)<=2 car x—>1/x est croissant

Donc 0<=x^n/(1-x)<=1/2^n *2
0<= x^n/(1-x)<= 1/(2^(n-1))

Je ne comprend pas la démarche,  ni pourquoi parfois on ajoute ou multiplie mais pas chacun des membres (par exemple au moment où on ajoute 1, on ajoute 1 aux deux premiers membres mais pas à 1/2 alors qu'il faut le faire partout non ?)

Ensuite pour la seconde question :
2) montrer que pour tout entier naturel n non nul, 0<=In<=1/(2^n)

Il y a juste le début de la réponse que je ne comprend pas :
L'intégrale conserve l'ordre donc…
Que signifie ce début de phrase ? Je suppose que c'est en rapport avec la question précédente ?

Merci d'avance

Posté par
Yzz
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 06:37

Salut,

Il y a des trucs qui ne vont pas dans ton message :

0<=x<=1/2
0<=x^n<=1/2^n car x —> x^n est croissante
0<= (x^n)/(1-x)<=1/2^n * 1/(1-x) car 1-x>0 sur [0;1]

Or 0<= x <= 1/2
0=>-x=>-1/2   *(-1)  --> ce "-1" signifie qu'on a multiplié toute la ligne précédente par -1, et non pas le -1/2
1=>1-x=>1/2  +1     --> ici on a bien ajouté 1 à tous les membres de l'inégalité précédente, non ?
1<=1/(1-x)<=2 car x—>1/x est croissant croissant

Citation :
2) montrer que pour tout entier naturel n non nul, 0<=In<=1/(2^n)

Il y a juste le début de la réponse que je ne comprend pas :
L'intégrale conserve l'ordre donc…
Que signifie ce début de phrase ? Je suppose que c'est en rapport avec la question précédente ?
Oui bien sûr : il signifie que tu dois intégrer chaque mebre de l'inégalité précédente entre 0 et 1/2 ; le calcul des intégrales des deux "extrémités" se faisant aisément.

Posté par
Togen
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 06:51

Ah oui merci ! Mais je ne comprend toujours pas la démarche de la question 1), je ne sais pas trop comment expliquer mais je ne la comprend pas, comment on sait que c'est ces 3 étapes la qu'il fallait faire ? Je pense comprendre qu'on fait le premier paragraphe pour trouver le membre du milieu (et encore le membre de droite n'est même pas égal au meme que celui dans la question). Dans le deuxième paragraphe, aucun des membres ne sont pareils que ceux de la question et pour le troisième paraphe, on reprend la dernière ligne du premier paragraphe mais sans la multiplication faite à la fin (sans le *1/(1-x)). C'est tout ça que je ne comprend pas…

Mais par contre à la première ligne du troisième paragraphe de la question 1) où on multiplie par 2 il n'y a que le dernier membre qui est multiplié et pas celui du milieu

Mais comment on sait que l'intégrale conserve l'ordre ? Grace a quel partie de la question 1) ?

Merci d'avance

Posté par
Yzz
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 08:56

Citation :
comment on sait que c'est ces 3 étapes la qu'il fallait faire ?
On te demande d'encadrer xn/(1-x) pour x entre 0 et 1/2 :
il est bien naturel d'encadrer xn , puis 1-x , puis diviser l'un par l'autre, non ?
Citation :
et encore le membre de droite n'est même pas égal au meme que celui dans la question
bien sûr, c'est pourquoi on s'en occupe spécialement dans le deuxième paragraphe...
Citation :
pour le troisième paraphe, on reprend la dernière ligne du premier paragraphe mais sans la multiplication faite à la fin (sans le *1/(1-x)).
on prend le résultat du deuxième, que l'on place dans l'inégalité trouvée au premier,  pour obtenir la majoration demandée dans la question.
Citation :
la première ligne du troisième paragraphe de la question 1) où on multiplie par 2 il n'y a que le dernier membre qui est multiplié et pas celui du milieu
Non, on a pris l'inégalité du premier paragraphe : 0<= xn)/(1-x)<=1/2n * 1/(1-x) , et , comme 1/(1-x) <= 2 (vu au 2ème paragraphe), on remplace 1/(1-x) par 2 dans cette inégalité.

Posté par
Togen
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 09:04

Ah d'accord merci je comprend mieux ! Je ne suis pas sur de penser à faire tout ça si jamais je l'ai en contrôle mais j'ai compris… Juste une dernière question, que signifie cette notation x—>x^n ? Est-ce que ça signifie f(x)=x^n par exemple ? Enfin même si il n'y a pas de fonction nommée f. Est-ce que l'on peut noter x^n au lieu de x—>x^n ?

Posté par
Togen
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 09:05

Ah et aussi vous n'avez pas répondu à ma toute dernière question :
Mais comment on sait que l'intégrale conserve l'ordre ? Grace a quel partie de la question 1) ? D'ailleurs, j'ai revu ce bout de phrase où l'on parle de l'ordre de l'intégrale plusieurs fois dans des exercices, est-on obligé de le préciser ? Car je n'ai pas bien compris l'utilité…

Posté par
Yzz
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 09:57

Citation :
que signifie cette notation x—>x^n ? Est-ce que ça signifie f(x)=x^n par exemple ? Enfin même si il n'y a pas de fonction nommée f.
C'est exactement ça.
Citation :
Mais comment on sait que l'intégrale conserve l'ordre ?
c'esdt une propriété du cours (sous certaines conditions, à voir dans ton manuel !)
Citation :
D'ailleurs, j'ai revu ce bout de phrase où l'on parle de l'ordre de l'intégrale plusieurs fois dans des exercices, est-on obligé de le préciser ?
C'est utile ; de même qu'à la fin de ton deuxième paragraphe :
1<=1/(1-x)<=2 car x—>1/x est décroissant : cela justifie que l'ordre a été inversé.

Posté par
Togen
re : Comprendre exemple cours Intégrale 09-05-21 à 20:01

Mais donc l'ordre de l'intégrale n'est pas conservé ?



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