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Niveau Maths sup
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ce que j'affirme est-ce vrai ?

Posté par
shelzy01
23-09-07 à 19:48

Bonsoir,
Voici mon énoncé:                                  +00
On suppose cette intégrale généralisée:     f(t)dt
convergente.                                        0
f fonction continue de R+ dans lui même.
J'ai montré que f admet une limite en +00, et que cette limite est nécessairement nulle, et je dois déterminer une telle fonction ne possédant pas de limite en +00.

Je procède comme ceci:
Le fait que : +00
                    f converge, n'entraîne pas que f tende vers 0 en +00
                 0

Par exemple: t sin t / 1+t ne tend pas vers 0 en +00 (elle n'est même pas bornée) et pourtant :  
+00
  sin t / 1+t dt est convergente                              
0

Est-ce que ma démonstration est valable ???
Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 20:29

y a t'il quelqu'un pour vérifier ??

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 20:34

Bonsoir,

j'ai rien compris à l'énoncé : "J'ai montré que f admet une limite en +00, et que cette limite est nécessairement nulle, et je dois déterminer une telle fonction ne possédant pas de limite en +00."

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 20:46

Bonsoir Rouliane
Mon énoncé est le suivant:
f est une fonction continue de R+ dans lui même, on suppose l'inrégrale généralisée [smb]integrale[/samba] de 0 à +00 f(t)dt convergente.

a). Montrer que si f admet une limite en +00 cette limite est nécéssairement nulle.
Ce que j'ai réussi à démontrer, et ma question est la question b)

b).Déterminer une telle fonction ne possédant pas de limite en +00
Et j'ai suggéré cette démo à 19:48 à partir de "je procède comme ceci".

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 20:49

Ok.

Pas trèc clair l'énoncé de l'exo je trouve.
Il faut trouver une fonction dont l'intégrale est convergente pas de limite différente de 0 en +oo, c'est ça ?

Ton exemple ne marche pas, la limite de sin(t)/(1+t) est 0.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 20:52

oui, il faut trouver une fonction ne possédant pas de limite en +00, mais convergente, mais pas en 0

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:11

Ca veut rien dire "convergente, mais pas en 0".

la fonction x --> sin(x²) fonctionne je crois.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:16

          +00
Donc   sin(x²) dx ne tend pas vers 0 en +00, mais elle
           0
est convergente, pour le prouver faut-il que j'étudie la convergence ?
          

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:32

Mais c'est pas l'intégrale qui doit converger vers 0, c'est la fonction !

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:34

Donc je n'ai pas à faire ceci:
+00
  sin (x²) dx
0

x
  sin(t²) dt  avec une intégration par parties
0

u=sin(t²)    u'= 2t sin(t²)
v'=1         v=t


x                                 x       x
  sin(t²) dt = [ t sin(t²) ]   - 2t²cos(t²)
0                                 0       0


    

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:36

donc c'est putôt:

lim sin(x²)
x+00

Posté par
Dremi
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:36

sin(x^2) ne va pas dans R+.
Tu peux prendre la fonction f qui n'est plus nulle en des pics (triangles isocèles) centrés en chaque entier naturel non nul k, de hauteur 1 constante et de largeur 2/k^2: f ne tend pas vers 0 car f(k)=1,\ k\in\mathbb{N}^*, et \int_0^{+\infty}f(x)\,dx=\bigsum_{k=1}^{+\infty}\frac{1}{k^2}<+\infty.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:38

bonsoir Dremi, tu as raison, je n'ai pas percuté sin(x^2) ne va pas dans R+.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:41

donc cette fonction n'est pas bornée, et pourtant elle est convergente est-ce ceci ma solution alors ?

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:45

si je prends:

t e^(t/2) sin (e^(t)) est- ce bon ?

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:53

Je pense avoir trouvé mieux:

intégrale de 0 à +00  sin²(t)/1+t², et de plus elle est convergente
pensez vous que cette fonction répond à l'enoncé ?

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:58

non elle tend vers 0 en +oo.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 21:59

même celle de 21:45

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:01

Je doute fort que l'intégrale converge

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:04

Donc en gros je ne peux pas répondre à ma question

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:05

Si, mais il faut trouver le bon contre-exemple.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:05

OK

Posté par
otto
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:16

J'ai montré que f admet une limite en +00, et que cette limite est nécessairement nulle
Ouais...
Je sais pas trop comment tu t'y es pris mais c'est faux.
Ton exemple suivant le prouve sin(x^2) n'admet pas de limite en +oo

posté par : Rouliane
Je doute fort que l'intégrale converge

Tu parles de l'intégrale de sin(t)^2/(1+t^2) ?

Bien sur qu'elle converge, on a une fonction continue sur R+ qui est majorée par une fonction dont l'intégrale est convergente.
Notamment ton intégrale est plus petite que Pi.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:18

Donc si mon intégrale converge, alors c'est la bonne fonction ?

Posté par
otto
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:19

Beon comme l'a dit Rouliane, elle tend vers 0 en l'infini ...

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:21

Donc c'est faux, je pense qu'il faut que je trouve une fonction qui ressemble aux séries numériques

Posté par
Dremi
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:22

J'ai donné un contre-exemple juste...

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:24

D'accord Dremi, mais si f ne tend pas vers 0 en +00, f tend vers quoi ?

Posté par
Dremi
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:24

Ma fonction f est affine par morceaux: on peut la définir par des expressions algébriques, par morceaux...

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:26

précise stp, je débute seulement les intégrales généralisées

Posté par
Dremi
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:26

Mon f n'a pas de limite en l'infini, comme la plupart des fonctions!

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:30

Donc ta fonction répond à ma question je pense

Posté par
otto
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:31

D'accord Dremi, mais si f ne tend pas vers 0 en +00, f tend vers quoi ?
???
Tu as montré que si f ne tendait pas vers 0, alors f n'avait pas de limite.
Je ne comprend pas bien ta question.
Dremi t'a donné le meilleur exemple qui soit.

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:33

oui, je suis d'accord avec vous, mais pourquoi f(k)=1 ?

Posté par
Rouliane
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:34

Tu parles de l'intégrale de sin(t)^2/(1+t^2) ?

Non, je parlais de l'intégrale avec l'exponentielle.

Posté par
Dremi
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 22:53

f(k)=1 par construction

Posté par
shelzy01
re : ce que j'affirme est-ce vrai ? 23-09-07 à 23:06

Ok merci à tous de m'avoir aidé et bonne soirée



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