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Niveau Maths sup
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Intégrale par fraction partielle

Posté par
Fractalus
22-01-10 à 02:33

Bonjour,
             j'ai un numéro d'intégration par fraction partielle qui ne semble pas si compliqué mais je n'y arrive pas.
La réponse au numéro est:
(1/4) ln (5/9) - (23/44) ln 45

L'intégrale de -2 à 2 est : (6-x) / [ (x-3)(2x+5)]  dx

voici ma démarche:

(6-x) / [ (x-3)(2x+5)] =  a/(x-3)  + b/(2x+5)


= [a(2x+5) + b(x-3)] / [ (x-3)(2x+5) ]

= [(2a+b)x + (5a-3b)] / [(x-3)(2x+5)]

donc:
2a+b = -1 et
5a - 3b = 6

donc a = 3/11 et b = -17/11

Par conséquent,

L'intégrale de -2 à 2 est : (6-x) / [ (x-3)(2x+5)]  dx
=
L'intégrale de -2 à 2 de (3/11)(1/(x-3)) - (17/11)(1/(2x+5))  dx

= (-3/11)intgr( -2 à 2) (1/ (3-x)) dx  + (-17/11)intgr (-2 à 2)(1/(2x+5)) dx

= (-3/11) ln (3-x) (entre -2 et 2)  + (-17/11) ln (2x+5)(entre -2 et 2)

= (-3/11) [ ln(3-2) - ln(3+2) ] + (-17/11)[ln (4+5) - ln(-4+5)]

= (-3/11) [ln 1 - ln 5]  + (-17/11)(ln 9 - ln 1)
= (3/11) ln 5 - (17/11)ln 9
qui donne environ -2,95677
tandis que le corrigé donne environ -2,1362

merci,
Fractalus

Posté par
Narhm
re : Intégrale par fraction partielle 22-01-10 à 03:32

Bonjour,

Tout d'abord il y a une erreur sur tes coefficients.
Le b que tu trouves n'est pas le bon, mais c'est le double de celui que tu devrais avoir :
la théorie te dit qu'il existe a et b tels que 3$ \fr{6-x}{(x-3)(2x+5)}=\fr{a}{x-3}+\fr{b}{x+\fr{5}{2}} et non pas ce que tu écris en tout premier lieu.

Ensuite tu fais une erreur de primitivation quand tu intègres entre -2 et 2, 1/2x+5. Une primitive est (1/2)*ln(2x+5) car 2x+5 est positif sur [-2,2]. De plus, les primitives des fonctions u'/u sont de la forme ln|u|+C.

Donc pas mal d'erreur bete.

Je te propose une solution :
\Bigint_{-2}^2 \fr{6-x}{(x-3)(2x+5)}dx=\Bigint_{-2}^2 \fr{3}{11}\cdot\fr{1}{x-3}-\fr{17}{22}\cdot\fr{1}{x+\fr{5}{2}}dx = \[\fr{3}{11}\ln|x-3|-\fr{17}{11}\ln|x+\fr{5}{2}|\]^{2}_{-2}=-\fr{17}{22}\ln(\fr{9}{2})-\fr{3}{11}\ln(5)+\fr{17}{11}\ln(\fr{1}{2})=-\fr{17}{11}\ln(3)-\fr{3}{11}\ln(5)\approx -2.1367...

Ce grace aux propriétés du logarithme : ln(ab)=ln(a)+ln(b) et ln(ab)=bln(a).

Posté par
Fractalus
re : Intégrale par fraction partielle 22-01-10 à 15:42

Qu'est-ce que ça change de mettre le 1/2 en évidence où non dans
1/(2x+5) pour avoir 1/ (2(x+5/2))??

Fractalus

P.S. : Merci pour ton aide!

Posté par
Narhm
re : Intégrale par fraction partielle 22-01-10 à 15:43

A quel endroit tu vois ca ?

Posté par
Narhm
re : Intégrale par fraction partielle 22-01-10 à 15:51

Ah oui ok, je vois.

En fait à bien y regarder, ton seul probleme est dans le calcul des intégrales de la fonction x->1/(3-x) dont une primitive est x-> -ln(3-x) et de la fonction x->1/(2x+5) dont une primitive est x-> 1/2ln(2x+5).

Sinon tout est ok.



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