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Autre exercice sur les intégrations

Posté par Yannickbas (invité) 26-03-05 à 16:01

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 +∞.


Posté par dolphie (invité)re : Autre exercice sur les intégrations 26-03-05 à 16:19

2. K(a)=\int_a^{2a}f(x)dx.
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:
\frac{1){2a}e^{\frac{1}{2a}} < f(x) < \frac{1){a}e^{\frac{1}{a}}
il suffit alors d'intégrer entre a et 2a pour obtenir le résultat souhaité!
(2a-a)\times\frac{1){2a}e^{\frac{1}{2a}} < K(a) < (2a-a)\times\frac{1){a}e^{\frac{1}{a}
ce qui donne:
\frac{1){2}e^{\frac{1}{2a}} < K(a) < e^{\frac{1}{a}

Posté par dolphie (invité)re : Autre exercice sur les intégrations 26-03-05 à 16:19

ouh là...désolée, comprends tu qd même ce que j'ai voulu t'écrire?

Posté par dolphie (invité)re : Autre exercice sur les intégrations 26-03-05 à 16:29

2.c) a \ge 1
alors \frac{1}{a} \le 1 et par conséquent: e^{\frac{1}{a}}\le e
et : 2a \ge 2  \ge 0 donc \frac{1}{2a} \ge 0 et par conséquent:e^{\frac{1}{a}}\le e^0 = 1
D'ou 1/2 < K(a) < e

3.a) J(a) = \int_a^{2a}\frac{dx}{x}=[lnx]_a^{2a}=ln(2a)-ln(a)=ln(\frac{2a}{a})=ln(2)

b) on peut encadrer f(x) ainsi:
f(x)=\frac{1}{x}\times e^{\frac{1}{x}} en encadrant juste l'exponentielle:
\frac{1}{x}\times e^{\frac{1}{2a}} < f(x) < \frac{1}{x}\times e^{\frac{1}{a}}
Puis on intégre entre a et 2a:
J(a)\times e^{\frac{1}{x}} < K(a) < J(a)\times e^{\frac{1}{x}}
D'ou:
ln(2)\times e^{\frac{1}{x}} < K(a) < ln(2)\times e^{\frac{1}{x}}

Posté par dolphie (invité)re : Autre exercice sur les intégrations 26-03-05 à 16:30

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)

Posté par Yannickbas (invité)petite question dolphie 27-03-05 à 20:25

pourriez vous me dire à quoi correspond les [?] svp?



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