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Niveau Maths sup
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Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles

Posté par
romdelolme
14-03-10 à 12:45

soit l'integralle de F(x)=(8x^4) /((x-1)^3 * (x+1)^3)
Donc je met sous forme d'une somme d'éléments élémentaires
=a/((x-1)^3) + b/ ((x-1)^2) + c/(x-1) + d/....+ e/... + f/(x+1)

Donc j'arrive à trouver la valeur de a en multipliant F(x) par (x-1)^3 et en prenant x=1. Je trouve également f par le même prcédé ac x= -1 mais je n'arrive pas à trouver les autres valeurs. Comment je peux faire sachant que dans la correction on doit trouver b=1 c=3 d= -2 e=1
Merci d'avance

Posté par
Drysss
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:30

F(-x)=F(x) donc : a=-d, b=e, c=-f.
Plus que 2 inconnues.
On peut : b et c par exemple.

Deux possibilités :
1)evaluer en 0 et en 2 par exemple (un peu lourd).
2) retrancher a/(x-1)^3 à F puis trouver b. Puis evaluer en 0 (la meilleure à mon avis).

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:31

Bonjour

5$\frac{8x^4}{(x-1)^3(x+1)^3} =

5$\frac{1}{(x-1)^3}\ +\ \frac{5}{2(x-1)^2}\ +\ \frac{3}{2(x-1)}\ -\ \frac{1}{(x+1)^3}\ +\ \frac{5}{2(x-1)^2}\ -\ \frac{3}{2(x+1)}


5$\int\frac{8x^4}{(x-1)^3(x+1)^3}dx = 5$\frac{3ln(x-1)}{2}\ -\ \frac{3ln(x+1)}{2}\ -\ \frac{x(5x^2-3)}{(x+1)^2(x-1)^2}\ +\ C

A+

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:41

Je comprend pas pourquoi F(x)=F(-x)

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:46

Pourquoi F(x)=F(-x) implique que a= -d et b=e

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:48

Re
F(-x) = 8x^4/{(-x-1)³(-x+1)³} = 8x^4/{-(x+1)³*(-(x-1)³)} = 8x^4/{)x+1)³(x-1)³} = F(x)
A+

Posté par
Drysss
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:49

F(X) = a/(x-1)^3+.....
Donc comme F(x)=F(-x) et que 1/(x-1)^3,..., est une base, on peut identifier les coefficients

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:56

OUi dc la fonction est paire mais j'arrive pas a voir pourquoi ça implique que a=-d. Une base ça veut dire que a/(x-1)^3,.... engendre F?

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 13:58

pour retrancher a/(x-1)^3 à F tu multiplies F par (x-1)^3?

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 14:00

Tu peux me montre le calcul concrètement par exemple pour b stp ! je verrai mieux je pense

Posté par
Drysss
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 14:07

tu calcules F(x) -a/(x-1)^3.
Tu mets au même dénominateur et tout.
Tu mets (x-1) au facteur au numérateur (ca marche). Et tu multiplies par (x-1)^2 et evalues en 1

F paire --> tu appliques F(x)=F(-x) a la fonction a/(x-1)^3, tu égalises et tu peux identifier les coefficients !![sub][/sub]

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 14:08

Re
il faut réduire au même dénominateur , développer  et identifier => en théorie 6 équations à 6 inconnues ; tu peux alléger en donnant des valeurs particulières à x par ex. 0, 1, -1 ..
A+

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 14:14

Oui mais mettre (x-1) en facteur au numérateur (8x^4+8) sa se factorise pa ac (x+1)

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 15:45

Re
=>
8x^4 = a(x+1)³ + b(x-1)(x+1)³ + c(x-1)²(x+1)³ + d(x-1)³ + e(x+1)(x-1)³ + f(x+1)²(x-1)³
que tu peux développer ( mais c'est long ?)=>
                                                
x^5·(c + f) + x^4·(b + c + e - f) + x^3·(a + 2·b - 2·c + d - 2·e - 2·f) + x²·(3·a - 2·c - 3·d + 2·f) + x·(3·a - 2·b + c + 3·d + 2·e + f) + a - b + c - d - e - f
=>
ou
pour x = 0 ( terme indépendant ) on a  : 0 = a - b + c - d - e - f  (1)
pour x = 1 on a  : 8 = 8a  => a = 1  (2)
pour x = -1 on a : 8 = -8d  => d = -1   (3)
pour x = 2  on a  : 128 = 27a + 27b + 27c + d  + 3e + 9f   (4)
coefficient de x^5 = 0 = c + f    ; c = -f (5)  
coefficient de x^4 = 8 = b + c + e - f   => -b - e  = -8 - f + c (6)
ce qui te fait 6 équations à 6 inconnues
=>
(1) , (2) , (3) , (5) et (6) donne 0 = 1  -8 - f + c + c + 1 - f  => 0 = -6 + 4c =>  c = 3/2
=> f = -3/2
(4)  et (6) te donne
=> b=5/2 ; e = 5/2

attention dans mon résultat de 13h31 au dénominateur de l'avant dernière fraction (5ème)  un moins  s'est glissé à la place d'un + => 5/(2(x+1)²)
réponse
=>
5$=\frac{1}{(x-1)^3}\ +\ \frac{5}{2(x-1)^2}\ +\ \frac{3}{2(x-1)}\ -\ \frac{1}{(x+1)^3}\ + \frac{5}{2(x+1)^2}\ -\ \frac{3}{2(x+1)}
PS
ce fut laborieux mais je l'ais fait

A+

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 15:53

Oh la vache merci bcp vraiment. Dc sa sé la méthode "bourrain" lol mais sa done koi si on utilise l'autre méthode

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 16:01

Re
quelle autre méthode ?? Je ne connais que 2 méthodes "" bourrain "" comme vous dites
identifier
ou
donner des valeurs particulières ( et judicieuses ) à x
il y a de toutes façons 6 inconnues
A+

Posté par
romdelolme
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 16:10

Bin justement en donnant des valeurs particuliéres a x c'est cette méthode qui me semble être la plus rapide. Mais justement j'arrive a trouver les valeur de a et de f par cette méthode en multipliant pas F(x) par (x-1)^3 et en prenant comme valeur x=1 pour trouver le a. Cepandant lorque l'on passe au b avec la même méthode. On a F(x)*(x-1)² =8x^4+8/((x-1)*(x+1)^3)) il reste dc un (x-1) au dénominateur donc c'est ici que je n'arrive pas à déterminer quelle valeur judicieuse de x dois je prendre pour y arriver.

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 16:27

Re
comme il y a 6 inconnues il faut alors donner 6 valeurs particulières à x pour avoir 6
équations : moi j'en ais donné 4
je dois vous quitter
A+

Posté par
Drysss
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 17:45

non mais geo3 te dis nimporte quoi. Ca marche mais c'est tellement long...

Ce genre de fractions ca se fait comme je t'ai dit dans mon post :


F(-x)=F(x) donc : a=-d, b=e, c=-f.
Plus que 2 inconnues. (on a bien entendu trouver a en multipliant par (x-1)^3 et en evaluant en 1.
b et c par exemple.
Puis on retranche a/(x-1)^3 à F pour trouver b comme je te l'ai dit. Puis on evalue en 0 pour c

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 19:18

Re
=> Dryss

Citation :
"" non mais geo3 te di(s)t nimporte quoi ""
c'est un peu fort
J'ai quand même eu le courage d'aller  jusqu'au bout pour trouver la bonne réponse en appliquant la méthode relativement générale
donc ce n'est pas n'importe quoi
A+

Posté par
Drysss
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 19:42

Et bien, je trouve que ce n'est pas aider un étudiant que de lui donner une méthode aussi longue ...

Tu te rends compte que tu as 6 inconnues alors qu'en remarquant que F est paire, on a plus que 3 inconnues. Dont 1 trouvable en 1 petit calcul.

Posté par
geo3
re : Résolution d'uner primitive de fractions rationnelles 14-03-10 à 19:50

Re
Oui d'accord que je n'ais pas vu de suite que la fonction était paire
mais j'avais quand même 4 équations simples soient a =1 , d =-1 , c+f = 0 ; 8 = b + c + e - f  
donc il ne faut pas en faire un plat
A+



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