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Equivalence et limite d'intégrale généralisé

Posté par
bibibouu
06-12-09 à 21:12

Bonjour,
Je dispose d'un execice sur les intégrales généralisées. Je ne sais pas comment procéder, notamment quelle méthode utiliser.

Je dois étudier la limite et calculer :

In=0 ent/ (1+et)n+1  dt

Merci d'avance

Posté par
perroquet
re : Equivalence et limite d'intégrale généralisé 06-12-09 à 22:40

Bonjour.

Des indications pour le calcul de I_n.

3$I_n= \int_0^{+\infty} \frac{e^{-t}}{(1+e^{-t})^{n+1}}\, dt

On pose ensuite le changement de variable   u=e^{-t}

Posté par
jandri Correcteur
re : Equivalence et limite d'intégrale généralisé 06-12-09 à 22:40

Bonjour,

Met en facteur e^t dans la somme au dénominateur puis simplifie.
Le changement de variable u=e^(-t) permet le calcul de l'intégrale.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Equivalence et limite d'intégrale généralisé 06-12-09 à 22:41

Bonsoir ;

L'intégrale généralisée 4$\fbox{I_n=\int_0^{+\infty}\underb{\fbox{\frac{e^{nt}}{(1+e^t)^{n+1}}}}_{f_n(t)}dt} est convergente vu que pour tout entier naturel \;n\; on a f_n continue sur [0,+\infty[ et f_n(t)\displaystyle\sim_{t\to+\infty}e^{-t}

L'étude de la limite de I_n peut se faire après son calcul de la manière suivante :

3$\fbox{I_0=\int_0^{+\infty}\frac{dt}{1+e^t}=\int_0^{+\infty}\frac{e^{-t}}{1+e^{-t}}dt=\left[-\ell n(1+e^{-t})\right]_0^{+\infty}=\ell n2} et pour tout n\ge1 3$\fbox{I_n=\int_0^{+\infty}\frac{e^{-t}}{(1+e^{-t})^{n+1}}dt=\frac{1}{n}\left[(1+e^{-t})^{-n}\right]_0^{+\infty}=\frac{1-2^{-n}}{n}} sauf erreur bien entendu

Posté par
bibibouu
re : Equivalence et limite d'intégrale généralisé 07-12-09 à 18:36

merci pour vos indications.

En posant la changement de variable u=e-t je parviens bien à l'expression de In= (1-2-n)/n

En ce qui concerne la limite : j'ai majoré la fonction |fn| par une fonction g(u)= 1/un+1 qui converge
On peut donc appliquer le théorème de convergence dominée puisque
gC0(]0,+])  
et g L1 (]0,+])
et fn converge simplement car lim (n)fn(t)=0

donc
lim (n) In = 0

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Equivalence et limite d'intégrale généralisé 07-12-09 à 22:24

Pour la domination on a plus simple : 4$\fbox{\forall n\;\;\forall t\ge0\;,\;|f_n(t)|=\frac{e^{-t}}{(1+e^{-t})^{n+1}}\;\le\;e^{-t}} sauf erreur bien entendu



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