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Intégrales multiples - problème

Posté par
Supernick
18-12-11 à 14:33

Bonjour!

Je bloque totalement sur cette intégrale multiple, on me conseille de faire le changement de variable (u_1,u_2,...,u_n) = (x_1, x_1 + x_2,  ...  , x_1+x_2+...+x_n) mais même avec le théorème de changement de variable (que je ne matrise pas, je n'y arrive pas...)


Soit a > 0 : calculer

\Large \int_{\mathbb{R}_+^n} 1_{x_1+x_2+...+x_n \le a }(x_1,x_2,...,x_n) dx
 \\

Je vous mets le code latex pour que ça soit plus simple à recopier !
$\int_{\mathbb{R}_+^n} 1_{x_1+x_2+...+x_n \le a }(x_1,x_2,...,x_n)

Et voilà pour les déterminants pour faire un Jacobien !

\begin{vmatrix}a b ... c
d e ... f
...
g h ... i\end{vmatrix}

Merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 14:52

Bonjour

D'abord, je ne comprends pas quelle fonction on intègre... Ce devrait être une numérique, non? Où alors c'est une vectorielle?

Ensuite, la matrice jacobienne est triangulaire inférieure ayant que des 1 sous la diagonale, donc de déterminant 1.

Enfin, le domaine d'intégration en u est 0 \leq u_1\leq a, u_1 \leq u_2\leq a, ... ,u_{n-1}\leq u_n\leq a qui permet une jolie intégration en cascade! (si j'avais compris ce qu'on intègre)

Posté par
Supernick
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 15:00

ben  1_{x_1+x_2+...+x_n \le a } c'est une fonction caractéristique qui vaut 1 si la condition est vérifiée et 0 sinon...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 16:02

Oui, mais je ne comprends pas (x_1,...,x_n). C'est une intégrale vectorielle?

Posté par
Supernick
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 16:07

Ben x = (x1,x2,...,xn) est un vecteur de R^n de composantes x1,...xn
et x1 + x2 + ... + xn est un réel

Posté par
Supernick
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 16:07

et c'est la fonction indicatrice PRISE en x1,...xn pardon si j'ai pas été clair

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 16:37

J'avais très bien compris la fonction indicatrice! Mais tu as mis dans l'intégrale le VECTEUR x=(x_1,...,x_n) d'où ma question: on intègre une fonction vectorielle? Si oui, il faut calculer les n intégrales \int x_idx c'est bien ce que tu veux?

Posté par
Supernick
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 16:49

On intègre une fonction f : \mathbb{R}_+^n \to \mathbb{R} , c'est à dire

(x_1,...x_n) \to 1_{x_1+x_2+...+x_n \le a }

Posté par
carpediem
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:02

salut

d'un point de vu géométrique on peut remarquer qu'on cherche la mesure ou hypervolume d'un n-èdre de sommet l'origine O de base dans le plan d'équation "somme des coordonnées = a" et dons les autres sommets sont les intersections des axes avec ce plan ...

si on préfère les autres sommet appartiennent à la sphère de centre O et de rayon a ....

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:05

Oh! J'ai enfin pigé! Or donc on veut juste l'intégrale de dx... Donc ce que j'ai écrit dans mon premier post va très bien!

Salut carpediem j'ai une très mauvaise connexion provinciale, donc n'hésite pas!

Posté par
carpediem
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:09

salut Camélia

non, non tu as tout dit dans ton premier post .....

j'apportais juste un point de vu géométrique ... j'aime bien voir ce que je fais .. ça guide l'intuition ....

Posté par
kybjm
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:26

Il n'est pas compliqué d'écrire : Si a > 0 et est la mesure de Lebesgue de n , calculer (A) où  A = {x +n | x1+....+xn a} en utilisant f : (x1,....,xn) (x1,x1+x2,....,x1+....+xn) qui est bijective et conserve (voir le Jacobien).
Camélia t'a indiqué la façon de faire .

Posté par
kybjm
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:28

Je crois que j'arrive aprés la bataille!

Posté par
carpediem
re : Intégrales multiples - problème 18-12-11 à 17:30

répéter, répéter, répéter .... pour apprendre .... et ne pas oublier ...

Posté par
Supernick
re : Intégrales multiples - problème 19-12-11 à 10:09

Merci à toutes les réponses mais en fait en utilisant la formule suivante :

$\int_{\mathbb{R}_+^n} 1_{x_1+x_2+...+x_n \le a }(x_1,x_2,...,x_n) 
 \\ = $\int_{\mathbb{R}_+^n} 1_{s_n \le a } \abs{J(s_1,s_2,...,s_n)} ds on obtient pas la même chose...

Posté par
carpediem
re : Intégrales multiples - problème 19-12-11 à 10:56

tu utilises implicitement ce que t'as proposé Camélia ....



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