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signe d'intégrale

Posté par
zerreiser
04-02-09 à 13:58

Bonjour,
Mon problème est dans l'image attachée plus bas. Je suppose qu'il faut procéder par intégration par partie mais je n'arrive pas à trouver le signe de chacun des termes de G.
En vous remerciant par avance pour vos suggestions.
Cordialement

signe d\'intégrale

Posté par
lafol Moderateur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 14:51

Bonjour
l'intégrale est celle du produit d'un truc négatif par une exponentielle : elle sera négative ou nulle

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 17:52

Merci pour cette réponse.

signe d\'intégrale

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 20:14

Bonsoir ;

On a 5$\blue\fbox{\frac{G}{\sigma+\mu}=\frac{\sigma}{\sigma+\mu}\underb{\fbox{\int_{-\infty}^{+\infty}v^2u'e^{-\frac{v^2}{2}}dv}}_{A}+\frac{\mu}{\sigma+\mu}\underb{\fbox{\int_{-\infty}^{+\infty}vu'e^{-\frac{v^2}{2}}dv}}_{B}}

\fbox{*} On a 3$\red\fbox{A>0} (par hypothèse).

\fbox{*} Et on a 4$\fbox{B=\int_{-\infty}^0vu'e^{-\frac{v^2}{2}}dv+\int_0^{+\infty}vu'e^{-\frac{v^2}{2}}dv=\int_0^{+\infty}ve^{-\frac{v^2}{2}}\left(u'(v)-u'(-v)\right)dv}

et comme (par hypothèse) u' est strictement décroissante on voit que 3$\red\fbox{B<0}

ainsi le signe de G est celui d'un barycentre à coefficients (strictement) positifs de deux réels de signes contraires

ce qui fait qu'on ne peut conclure sur le signe de G sans contraintes sur les quantités \sigma et \mu sauf erreur bien entendu

Remarque : on suppose bien entendu la convergence des intégrales A et B

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 20:56

Je suis désolé mais je n'ai pas pris suffisamment de précaution en écrivant G. En fait, on a G=v*u'(v+)*exp[-0.5v2]dv. Le terme v+ est l'argument de la fonction u, il ne multiplie pas u' et v.
Dans tous les cas merci pour votre aide.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 21:11

Tu veux dire que l'écriture u'(v\sigma+\mu) désigne la valeur de la fonction u' au point v\sigma+\mu 6$?

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 21:24

Oui, c'est bien cela.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 21:31

6$OK !

Alors (sous réserve de la convergence de l'intégrale définissant G) tu peux écrire :

5$\fbox{G=\lim_{A\to+\infty}\;\underb{\fbox{\int_{-A}^Avu'(v\sigma+\mu)e^{-\frac{v^2}{2}}dv}}_{G_A}}

puis appliquer l'intégration par parties à G_A

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 21:41

Désolé mais je ne te suis pas. J'ai intégré par partie (cf mon premier message). Le signe du 2eme bloc est clairement négatif mais celui du 1er bloc ne m'apparaît pas négatif a priori. Le signe de G m'apparaît donc indéterminé...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 21:53

Justement ton premier bloc était avec les bornes \pm\infty ! Essayes maintenant avec les bornes \pm A

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 22:05

Manifestement, il a quelque chose que je ne comprends pas. En fait, je ne vois pas la différence entre poser G en fonction de A puis chercher la limite en l'infini et écrire l'intégrale avec l'infini aux bornes. Je retombe en effet sur ce que j'avais mis dans mon post de 17h52. Encore désolé...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 22:21

6$OK !

5$\fbox{G_A=-\left[e^{-\frac{v^2}{2}}u'(v\sigma+\mu)\right]_{-A}^A+\sigma\int_{-A}^Au''(v\sigma+\mu)e^{-\frac{v^2}{2}}dv\\\;\;\;\;=-e^{-\frac{A^2}{2}}\left(u'(A\sigma+\mu)-u'(-A\sigma+\mu)\right)+\sigma\int_{-A}^Au''(v\sigma+\mu)e^{-\frac{v^2}{2}}dv\\\;\;\;\;=-\sigma e^{-\frac{A^2}{2}}\int_{-A}^Au''(v\sigma+\mu)dv+\sigma\int_{-A}^Au''(v\sigma+\mu)e^{-\frac{v^2}{2}}dv\\\;\;\;\;=\sigma\int_{-A}^Au''(v\sigma+\mu)(e^{-\frac{v^2}{2}}-e^{-\frac{A^2}{2}})dv}

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 22:50

Si je peux écrire les choses comme plus bas, ca marche bien ! Merci beaucoup pour ton aide !

signe d\'intégrale

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 04-02-09 à 23:04

Maintenant il suffit de dire : on a 4$\blue\fbox{\forall A>0\;,\;G_A<0} donc par passage à la limite on a 5$\red\fbox{G\le0} sauf erreur bien entendu

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 05-02-09 à 00:28

Est ce que l'énoncé demande de montrer que 4$\red\fbox{G<0} 6$?

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 05-02-09 à 07:31

Oui, c'est bien ce qu'il demandait. Bizarre...

Posté par
jandri Correcteur
re : signe d'intégrale 05-02-09 à 21:59

Bonjour,

On peut montrer simplement que G 0.
Pour simplifier les notations je posef(v)=u'(v\sigma+\mu); f'(v)=\sigma u''(v)<0 donc f est décroissante (on n'a pas besoin de u' > 0).
G=\int_{-\infty}^0vf(v)e^{-\frac{v^2}{2}}dv+\int_0^{+\infty}vf(v)e^{-\frac{v^2}{2}}dv=\int_0^{+\infty}v(f(v)-f(-v))e^{-\frac{v^2}{2}}dv en posant v=-t dans la première intégrale. Comme f est décroissante, on a bien f(v)f(-v) pour tout v 0 donc G 0.
remarque: si f est paire on obtient G = 0.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : signe d'intégrale 05-02-09 à 22:30

Bien vu jandri

Posté par
zerreiser
re : signe d'intégrale 06-02-09 à 00:40

C'est beau...

Posté par
youpick
signe d'intégrale 06-02-09 à 20:11

super pour Jandri

mais n'y a t-il pas une petite erreur d'écriture dans le

calcul de f'

soit la compsosée de deux fonctions g et h:
((g(h(x))'= h'(x).(g'(h(x))

Posté par
jandri Correcteur
re : signe d'intégrale 06-02-09 à 21:57

Effectivement il y a une petite erreur:
Il faut lire: f'(v)=\sigma u''(\sigma v+\mu)<0.
De plus l'hypothèse f' < 0 entraine que f est strictement décroissante et donc G < 0.



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