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Niveau école ingénieur
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Integretion par partie

Posté par
GregStud
04-01-10 à 13:07

Bonjour je bloque sur l'exercice suivant je dois le résoudre uniquement avec l'intégration par partie :
x*arcsin(x)
pour la première étape j'utilise
f(x)=arcsinx            f'(x) = 1/[(1-x²)^(1/2)]
g'(x)=x                 g(x)= x²/2
donc
I = (x²/2)*arcsinx - x²/2[(1-x²)^(1/2)]
et là je bloque...
Merci d'avance de votre aide

Posté par
jeanseb
re : Integretion par partie 04-01-10 à 13:28

Bonjour

Je ne sais pas si ça correspond aux contraintes de l'énoncé, mais voilà:

* tu fais une deuxième IPP avec u = x/2 et v' = \frac{x}{sqrt{1-x^2^}} d'où v = -(1-x²)

* ensuite pour intégrer cette dernière fonction, changement de variable x=sin en changeant les bornes.

mais je ne sais pas si tu as droit au cht de variable...

sauf erreur...

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 04-01-10 à 13:33

je n'y ai pas droit malheureusement

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 04-01-10 à 14:09

j'y suis presque... je pense je bloque à la dernière partie, au lieu de poser :
f(x)=arcsinx            f'(x) = 1/[(1-x²)^(1/2)]
g'(x)=x                 g(x)= x²/2
j'ai posé :
f(x)=x           f'(x) = 1
g'(x)=arcsinx           g(x)= xarcsinx+(1-x²)^(1/2)
du coup j'arrive à
I = x²arcsinx - x(1-x²)^(1/2) - xarcsinx - (1-x²)^(1/2)
Ca servira par la suite je pense mais je fais passer - xarcsinx de l'autre côté de l'égalité et donc j'ai
2I = x²arcsinx - x(1-x²)^(1/2) - (1-x²)^(1/2)
et là je recoince...

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 04-01-10 à 14:13

en fait je dois arriver à la solution suivante...
(x²/2)arcsinx - (arcsinx/4) + ([x(1-x²)^(1/2)]/4)...

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 05-01-10 à 14:38

ok donc personne n'arrive à résoudre cette intégrale par partie, sans substitution?...

Posté par
carpediem
re : Integretion par partie 05-01-10 à 15:13

salut

posons u'=x donc u=x2/2 et v=Arcsinx donc v'=1/(1-x2)

xArcsinx = [(x2/2)Arcsinx] - x2/(2(1-x2))dx

or x2/(2(1-x2)) = (-x/2) * -2x/(1-x2)

pose u=(-x/2) et v'=-x/(1-x2) donc v=(1-x2)

donc x2/(2(1-x2))dx = [-v/2] +(1/2)(1-x2)dx

comme on intégre sur [-1,1] cette dernière intégrale est la longueur d'un demi-cercle de rayon 1

Posté par
carpediem
re : Integretion par partie 05-01-10 à 15:16

pardon 3e ligne : ...=--x/2) * -x...

Posté par
carpediem
re : Integretion par partie 05-01-10 à 15:16

pardon 3e ligne : ...=-(x/2) * -x...

Posté par
jeanseb
re : Integretion par partie 05-01-10 à 15:42

Bonjour

Citation :
comme on intégre sur [-1,1]


Ce n'est pas dans l'énoncé: on est semble-t-il à la recherche d'une primitive sur un intervalle inclus dans [-1;1]

Citation :
cette dernière intégrale est la longueur d'un demi-cercle de rayon 1


Ce ne serait pas l'aire d'un demi-disque ?

Posté par
carpediem
re : Integretion par partie 05-01-10 à 15:53

oui pour le demi-disque (d'ailleurs au début j'avais écrit longueur d'un demi-disque)

effectivement les bornes ne sont pas précisées mais géométriquement il est "aisé" de connaitre l'aire en connaissant l'angle...
sinon (et malgré mon "aisé" géométrique) il semble difficile de résoudre ce pb uniquement avec des IPP si les bornes ne sont pas 1 et -1

pour la dernière le CdV : x=cos u revient à intégrer sin2 u (intégrale de Wallis il me semble)

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 05-01-10 à 17:58

...

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 05-01-10 à 18:00

je n'y suis pas pour la dernière intégration ...

Posté par
jeanseb
re : Integretion par partie 05-01-10 à 18:09

C'(est ce que j'avais dit a 13h28... (sauf cos a la place de sin)

Posté par
GregStud
re : Integretion par partie 05-01-10 à 18:37

si je considère que
(1-x²) = (1/(1-x²))^(-1)...?



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