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Niveau Maths sup
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primitive de fonction periodiques

Posté par
ArnBjorn
26-09-09 à 19:41

Bonjour,

J'ai une primitive a calculer mais je ne rappel plus du tout de la méthode a employer.

voila la bête:(sin x / cos x) dx

Je suppose qu'il faut procéder a un changement d'inconnu mais je ne vois pas quoi poser et comment mener les calculs.

merci d'avance,

Posté par
godefroy_lehardi Posteur d'énigmes
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 20:08

Bonjour,

Essaye u = sinx

Si la fonction est bien (sinx)/cox...

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 21:10

oui c'est bien cela désolé pour la syntaxe hasardeuse.

je pose donc u=sinx

je pose alors dx=1/2u *du et j'ai x=arcsin(u²)

j'ai alors (u/cos(arcsin(u²)) * 1/(2u)* du

je pense que je fais erreur dans ma démarche, le cos(arcsin(u²)) semble aberrant pour une simplification de l'intégrale =/

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 21:22

bonsoir,

en faisant le changement de variable indiqué par godefroy tu as :

(u)/(1-u2) du

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 21:23

je te laisse la calculer en ecrivant :

1/(1-u2) = (1/2).(1/(1+u)+1/(1-u))

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 21:55

merci pour vos réponses, je suis vraiment tout rouillé en intégration

avec vos indications j'arrive a ma primitive qui vaut:

1/2u/(1+u) du +1/2u/(1-u) du

on reconnait la dérivée de la fonction arctan mais je n'arrive pas a retrouver la méthode pour intégrer ses deux intégrales. (je me fais pitié moi même).

j'ai esseyé une integration par patie en osant v'=1/(1+u) et w=u mais je me noie dans les méandres de mon incompréhension.

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:06

il faut refaire un changement de variable en posant t=u

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:08

oups désolé mais tu n'as pas fait le changement de variable u=(sinx)

tu as fait u=(sinx) ce qui complique les choses

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:12

oh et puis non en fait je viens de faire le calcul...

tu peux poser t=u dans la dernière intégrale que tu viens de trouver

désolé pour le méga cafouillage !

sauf erreur tu dois trouver : argth((sinx))-arctan((sinx))

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:17

en posant t=u

on a t/(1+t²) * 1/2t * dt

(car du=1/2t dt)

et on obtient ln(1+x)

il faut ensuite remonter en changeant succesivement de variables (et en faisant de même avec l'autre intégrale) pour arriver a la primitive initialement cherchée?

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:19

oups pas vu ta réponse avant de reposter. donc erreur de ma part.

j'ai demandé a mapple (il me faut la démonstration mais au moins j'ai un apercut de la solution) il me donne


-(1/2)*ln(sqrt(sin(x))-1)+(1/2)*ln(sqrt(sin(x))+1)-arctan(sqrt(sin(x)))                                    
pour la primitive initiale

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:24

alors j'ai du faire une bêtise quelque part... désolé
mais la méthode est là, après comme tu dis il faut remonter de proche en proche.

allez je retente le coup et je reviens

Posté par
godefroy_lehardi Posteur d'énigmes
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:25

Bonsoir Galilée,

Je confirme ton résultat de 22:12

J'obtenais 2u2/(1-u4)du qui, après décomposition, donnait effectivement (1/(1-u2)-1/(1+u2))du

Après, on peut aussi exprimer argth en fonction du ln mais je ne suis pas allé jusque là.

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:31

non en fait j'ai pas fait de bêtise ! argth((sinx))= toute l'expression en logarithme

on a bien : argth((sinx))-arctan((sinx))

ouffffff

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:32

désolé godefroy je n'avais pas vu ta réponse

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 22:36

j'avoue que je m'y perd un peu (j'ai du mal avec la méthode de changement de variable... du boulot en perspective!) je peine a recoller les bouts de vos explications (merci beaucoup pour l'aide en tout cas =) )

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 26-09-09 à 23:18

si je résume:

*on fait le changement de variable u=sinx

on a (u)/(1-u2) du

on décompose on a:

1/2u/(1+u) du +1/2u/(1-u) du

on pause t=t on a:


1/2t/(1+t²) dt +1/2t/(1-t²) dt

ensuite on fait une ipp avec t et arctan?

pour aboutir finallement a argth((sinx))-arctan((sinx))

Posté par
Galilée
re : primitive de fonction periodiques 27-09-09 à 09:16

bonjour ArnBjorn,

désolé de t'avoir embrouillé avec toutes ces réponses.

Ton raisonnement est juste mais une erreur s'est glissé dans ton équation en t ( tu as oublié de différencier).

on a : (1/2) ( u/(1+u).du + u/(1-u)).du

Ce qui donne en posant t=u

t2/(1+t2).dt+t2/(1-t2).dt

= dt-1/(1+t2).dt-dt+1/(1-t2).dt

=1/(1-t2).dt - 1/(1+t2) . dt

= argth(t)-arctan(t)

=argth(u)-arctan(u)

=argth((sinx))-arctan((sinx))

voilà, j'espère que ça va aller du coup

Posté par
ArnBjorn
re : primitive de fonction periodiques 27-09-09 à 14:03

Merci beaucoup pour ton aide ainsi qu'a Godefroy!



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