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Niveau maths spé
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Intégrale à paramètre

Posté par
masterrr
19-01-10 à 20:33

Bonsoir,

Considérons la fonction 5$ f:x \mapsto \Bigint_{-\infty}^{+\infty} \text{e}^{tx-t^2}.

Je dois déterminer le domaine de définition de cette fonction.

Fixons un 5$ x_0 \in \mathbb{R}.

5$ g:x \mapsto \text{e}^{tx_0-t^2} est continue sur 5$ \mathbb{R}, il faut donc étudier son intégrabilité au voisinage de plus l'infini et de moins l'infini.

On a 5$ t^2g(t) qui tend vers 0 en plus et moins l'infini donc 5$ g est négligeable devant 5$ t \mapsto \frac{1}{t^2} en plus et moins l'infini. Or 5$ t \mapsto \frac{1}{t^2} est intégrable sur 5$ \mathbb{R}_+^* et sur 5$ \mathbb{R}_-^*. Donc 5$ g est intégrable sur 5$ \mathbb{R}_+^* et sur 5$ \mathbb{R}_-^*.

Je suis donc embêté en 0...

D'habitude, pour montrer l'intégrabilité d'une fonction, disons sur 5$ ]0,+\infty[, je m'intéresse à l'intégrabilité sur 5$ ]0,1] et sur 5$ [1,+\infty[ (ou plus généralement sur 5$ ]0,c] et sur 5$ [c,+\infty[5$ c > 0). Sauf qu'ici, vu que 5$ t \mapsto \frac{1}{t^2} n'est pas définie en 0, je ne vois pas comme "découper" l'intervalle...

Merci d'avance !

masterrr

Posté par
rhomari
re : Intégrale à paramètre 19-01-10 à 20:43

au voisinage de 0 on n a pas de prob pour la fonction donc pas de confusion; tu fais seulement intervenir \frac{1}{t^2} pour voir l intgrabilite au voisinage de  + \infty....

Posté par
Arkhnor
re : Intégrale à paramètre 19-01-10 à 20:44

Salut.

Tu l'as dit toi-même, les seuls problèmes sont en \pm \infty, en 0, tout va bien. (g y est continue)

C'est le majorant que tu as utilisé qui n'est pas intégrable en zéro, mais ça n'a aucune importance, il ne nous servait que pour les problèmes à l'infini.

Posté par
masterrr
re : Intégrale à paramètre 19-01-10 à 20:50

Je suis d'accord, il n'y a pas de problème en 0 ; c'est plutôt la rédaction qui m'embête.

Comme je disais, pour montrer l'intégrabilité sur 5$ \mathbb{R}_+^*, on montre l'intégrabilité sur ]0,1] et sur [1,+00[.

Sauf qu'ici, pour montrer l'intégrabilité sur 5$ \mathbb{R}, je ne peux pas montrer l'intégrabilité sur ]-00,0] et sur [0,+00[...

Du coup, pour montrer l'intégrabilité sur 5$ \mathbb{R}, il suffit que je montre l'intégrabilité sur ]-00,-1] et sur [1,+00[ par exemple ? (intégrabilité que j'ai justifiée, c'est juste que je me pose des questions quant à la rédaction claire et précise de cette question)

Posté par
Arkhnor
re : Intégrale à paramètre 20-01-10 à 09:14

Oui, c'est tout à fait correct.
Il suffit de montrer l'intégrabilité au voisinage du point concerné, donc des intervalles de la forme [c, +\infty[ conviennent.

Posté par
masterrr
re : Intégrale à paramètre 20-01-10 à 12:18

Oui, merci. Ce qui me posait problème c'est qu'en considérant les intervalles ]-00,-1] et [1,+00[ (par exemple), l'union n'est pas 5$ \mathbb{R}.

Mais, en effet, si je montre que la fonction est intégrable sur ces deux intervalles, elle l'est également sr [-1,1] puisqu'elle est continue sur cet intervalle donc au final (avec la relation de Chasles) on obtient bien l'intégrabilité sur 5$ \mathbb{R}.

Donc tout va bien ! Merci quand même pour vos réponses.



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