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Niveau Maths sup
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Problème ouvert sur le calcul intégral

Posté par
dax
30-10-09 à 10:39

Bonjour, je suis face à un problème ouvert auquel je n'arrive pas du tout à démarrer. Je souhaiterai quelques piste de départs , j'ai vraiment du mal pour le moment à me lancer:

Soit n un entier En calculant de deux manières In=01 (1-t2)n dt , calculer la valeur de
nk=0 (-1)kCkn / (2k+1)

(Une des deux manières consistera à chercher une relation de récurrence entre In-1 et In.

Je suis vraiment bloqué !! Est-ce que quelqu'un peut m'aider s'il vous plait ?

Posté par
H_aldnoer
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 11:53

Salut,

en posant \Large t=cos(u), on trouve que \Large I_n = \Bigint_{0}^{\frac{\pi}{2}}sin^{2n+1}(u)du = W_{2n+1} (intégrale de Wallis).

Maintenant, on écrit \Large (1-t^2)^n = \Bigsum_{k=0}^nC_n^k\,(-1)^kt^{2k}, via le binôme de Newton. Puis en utilisant les propriétés de l'intégrale, on trouve que \Large I_n=\Bigsum_{k=0}^nC_n^k\,(-1)^k\Bigint_{0}^1t^{2k}dt=\Bigsum_{k=0}^nC_n^k\,\frac{(-1)^k}{2k+1}

Au final, on a \Large \Bigsum_{k=0}^nC_n^k\,\frac{(-1)^k}{2k+1} = W_{2n+1}. Je te laisse voir ce que valent les intégrales de Wallis dans ce cas là.

Posté par
oliveiro
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 12:08

Salut à tous,

sinon en utilisant la relation de récurrence que l'on te demande de trouver,

In = (1-t2)(1-t2)n-1dt = In-1 - t2(1-t2)n-1dt

et par IPP, tu as :

In = 2nt2(1-t2)n-1dt

... tu en déduis In en fonction de In-1

Pour l'autre manière, tu fais exactement comme H_aldnoer te l'as dit ,
on développe le binôme et on intervertit somme et intégrale.

++

Posté par
robby3
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 12:09

Salut,
pour la relation de récurrence que tu demandes, tu peux éviter Wallis:

5$ \rm I_{n-1}-I_n=\Bigint_0^1 \((1-t^2)^{n-1}-(1-t^2)^n\) dt=\Bigint_0^1 (1-t^2)^{n-1}.t^2 dt=(IPP de I_n)...=\frac{I_n}{2n}

d'ou 5$ \fbox{\fbox{I_n=\frac{2n}{2n+1}I_{n-1}}} sauf erreurs.

la deuxième méthode étant celle du changement de variable proposé par H_aldnoer.

Posté par
robby3
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 12:09

et salut à Oliveiro (post croisés!)

Posté par
oliveiro
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 12:12

oui, salut robby3

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 30-10-09 à 12:24

merci à vous trois pour ces indications, elle me serviront fortement pour mes révisions merci

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 31-10-09 à 14:15

re bonjour,

Par contre concernant, le premier post, je suis un peu sceptique, je n'ai jamais vu ce qu'est une Intégrale de Wallis

Posté par
H_aldnoer
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 31-10-09 à 14:20

Regarde sur google par exemple, ou mieux, cherche à l'aide du moteur de recherche de l'ile.

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 31-10-09 à 14:45

et aussi comment est-ce qu'on  passe de

(1-t2)[/sup][sup]n-1- (1-t2)n= (1-t2)n-1.t2 ?

Posté par
oliveiro
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 31-10-09 à 15:00

euh ...

(1-t²)n-1 - (1-t²)n = (1-t²)n-1(1 - (1-t²)) = (1-t²)n-1

++

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 31-10-09 à 15:48

mais oui la factorisation !!! moi alors :/
Merci

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 03-11-09 à 11:43

bonjour,

j'ai suivi chacune e vos deux pistes mais je souhaiterai être sûr de ma primitive:

(1-2)n-2---> (-1/2n) * (1-t2)n
est-ce bon?

de lus pour l'intégrale de wallis moi je trouve W2n et non W2n+1 !!

Posté par
H_aldnoer
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 03-11-09 à 11:48

N'oublie pas qu'en posant \Large t=cos(u) tu as \Large dt=-sin(u)du.

Posté par
dax
re : Problème ouvert sur le calcul intégral 03-11-09 à 11:48

je me suis trompé

en fait c'est : (1-t2)n-1---> (-1/2n) $ (1-t2)n



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