Bonjour,
J'ai un exercice sur les intégrations et je n'arrive pas à faire toutes les questions qui suivent la question 1. Pourriez vous m'aider svp ? voici l'énoncé de l'exercice :
1. On considère la fonction numérique f définie sur [1 ; +∞] par f(x) = (1/x).(exp(1x)).
Pour tout α ≥ 1, on considère les intégrales
J(α ) = ∫ de α à 2α de (1/x)dx et K(α ) = ∫ de α à 2α de (1/x).(exp(1/x))dx.
Le but de l'exercice est d'étudier, sans chercher à la calculer, l'intégrale K(α ).
a)Déterminer la limite de f en +∞. Interpréter graphiquement le résultat.
Je trouve 0+ comme limite donc asymptote horizontale !
b)Etudier le sens de variation de f.
Je trouve que f est décroissante sur [1 ; +∞] !
c)Donner l'allure de la courbe C.
Pour cette question je ne vois pas vraiment ce que l'on attend de moi !
C'est à partir de maintenant que j'ai besoin de votre aide svp !
2.a) Interpréter géométriquement le nombre K(α ).
b) Soit α ≥ 1, montrer que
1/2exp(1/2α ) ≤ K(α ) ≤ exp(1/α )
c) En déduire que
½ ≤ K(α ) ≤ e
3.a) Calculer J(α ).
b) Démontrer que pour tout réel α ≥ 1
exp(1/2α ).ln(2) ≤ K(α ) ≤ exp(1/α ).ln(2)
4.Déduire de ce qui précède la limite de K(α ) lorsque α tend vers +∞.
2. .
a) K(a) représente l'aire compris entre la courbe (C) de f, l'axe des abscisses (car f > 0: décroissante et tend vers 0!), les droites d'équation x=a et x=2a.
b)f est décroissante sur [a,2a] (a>0).
donc pour tout x: a < x < 2a, on a:
f(2a) < f(x) < f(a)
par conséquent:
il suffit alors d'intégrer entre a et 2a pour obtenir le résultat souhaité!
ce qui donne:
ouh là...désolée, comprends tu qd même ce que j'ai voulu t'écrire?
2.c)
alors et par conséquent:
et : donc
et par conséquent:
D'ou 1/2 < K(a) < e
3.a)
b) on peut encadrer f(x) ainsi:
en encadrant juste l'exponentielle:
Puis on intégre entre a et 2a:
D'ou:
4. quand a tend vers l'infini, 1/a tend vers 0 et donc l'exponentielle exp(1/a) et exp(1/2a) tendent vers 1.
Donc K(a) tend vers ln(2)
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