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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Changement d'ordre pour une intégrale double

Posté par
ardea
20-01-25 à 18:14

Bonjour,

Sans avoir recours au th. de Fubini, existe-t-il une méthode analytique pour changer l'ordre d'une intégrale double ?

Par exemple pour une intégrale du type : \int_{0}^{a}\int_{0}^{\sqrt{2ay-y^{2}}}{dxdy}}

Merci d'avance !

Posté par
GBZM
re : Changement d'ordre pour une intégrale double 20-01-25 à 18:26

Bonsoir,
C'est une intégrale sur un quart de cercle, n'est-ce pas ?
Je ne comprends pas bien le sens de ta question.

Posté par
ardea
re : Changement d'ordre pour une intégrale double 20-01-25 à 18:45

Oui, c'est bien un quart de cercle.

En fait j'ai mis un exemple au pif, je parlais plutôt dans le cas général, voire même plutôt dans les cas où les intégrations ne se font pas sur des segments (du genre avec une borne qui tend vers l'infini par exemple).

Merci en tout cas.

Posté par
ardea
re : Changement d'ordre pour une intégrale double 20-01-25 à 20:26

Un autre exemple avec ce problème

Soit f est une fonction continue qui définit une densité de probabilité sur [0 ,+\infty[. Pour x réel positif, on a :

F(x) = \int_{x}^{0}{f(u)du} et

g(x) = KF(x) e^{-\alpha x} avec K réel et \alpha réel strictement positif

En supposant que g est une densité, montrer que :

K = \frac{\alpha }{h(x)} avec

h(x) = \int_{0}^{+\infty}{f(u)e^{-x u}du}

Puisque g est une densité, on a :

\int_{-\infty}^{+\infty}{g(t)dt} = 1 \Leftrightarrow K\int_{0}^{+\infty}{F(t)e^{-\alpha t}dt} = 1 \Leftrightarrow K = (\int_{0}^{+\infty}{F(t)e^{-\alpha t}dt})^{-1}

En prenant l'expression de F(x) et en l'injectant dans K, on trouve :

 K = (\int_{0}^{+\infty}{[\int_{0}^{t}{f(u)du}]e^{-\alpha t}dt})^{-1}

Je remarque que u varie de 0 à t et que t varie de 0 à +\infty donc on peut dire que t varie de u à +\infty et que u varie de 0 à  +\infty.

Ce qui donnerait :

\int_{0}^{+\infty}{[\int_{0}^{t}{f(u)du}]e^{-\alpha t}dt} = \int_{0}^{+\infty}{[\int_{u}^{+\infty}{e^{-\alpha t}dt}}]f(u)du

Mais je ne suis pas sûr de pouvoir faire ce que j'ai fait dans la dernière étape.

Merci d'avance.



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