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Niveau Maths sup
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Decomposition en fraction rationnelle

Posté par
elotwist
07-05-06 à 12:01

Bonjour !
Je suis entrain d'étudier les intégrales des fractions rationnelles... mais je ne suis pas décomposer les fractions. POuvez vous s'il voous plait m'indiquer les differentes methodes ?
Par exemple comment décomposer dans R ou C :

* 1/(X-1)^5

* X²/(X-1)^5

* (X+3)/(X+1)^5(x²+2x+2)

* 1 / (X²+X+1)

Par avance je vous remercie de vos conseils !

Elotwist

Posté par johnrawls (invité)re : Decomposition en fraction rationnelle 07-05-06 à 12:18

Je laisse le soin aux autres de te faire les 3 premières  parce que je dois bientot partir . Je te fais la 4e.
Au dénominateur, canonise le trinôme X^2+X+1 (additionne et soustraye en même temps (1/2)^2 -(1/2)^2:
X^2+X+1=(X+(1/2))^2 + 3/4 (décomposition dans R)et tu n'as plus qu'à faire un ou deux changements de variable pour trouver la valeur de ton intégrale.
Le discriminant de ton trinôme vaut : = -3 = 3i^2
donc : 1/(X^2+X+1)=1/[(x-(-1-i3)/2)(x-(-1+i3)/2)] . Sauf erreurs...

Posté par
elotwist
re : Decomposition en fraction rationnelle 07-05-06 à 12:48

Ca veut dire que 1/(X²+X+1) ne se décompose pas plus ?

Posté par
raymond Correcteur
Decomposition en fraction rationnelle 07-05-06 à 12:54

Bonjour.
1°) Pas de problème : u = X-1 et 3$\textrm \int\frac{du}{u^5} = \int u^{-5}du = \frac{-1}{4u^4} + K.
2°)On pose h = X - 1. Alors, on se retrouve avec
3$\textrm \frac{1 + 2h + h^2}{h^5} = \frac{1}{h^5} + \frac{2}{h^4} + \frac{1}{h^3} que l'on intègre comme au 1°).
3°)On pose h = X + 1, ce qui donne 3$\textrm \frac{2 + h}{h^5(1+h^2)}. Ici, on peut effectuer la division suivant les puissances croissantes de 2 + h par 1 + h² à l'ordre 4 :
3$\textrm 2 + h = (1 + h^2)(2 + h - 2h^2 - h^3 + 2h^4) + h^5 - 2h^6. On remplace et on trouve (aux erreurs d calcul éventuelles près)
3$\textrm \frac{2}{h^5} + \frac{1}{h^4} - \frac{2}{h^3} - \frac{1}{h^2} + \frac{2}{h} - \frac{2h - 1}{h^2+1}.
Cordialement RR.

Posté par
elotwist
re : Decomposition en fraction rationnelle 07-05-06 à 16:10

Est ce que vous puvez m'aider à décomposer 1/(X-1)^5 dans R.
Déjà je peux dire que c'est décomposable car X-1 admet une solution dans R.
La décomposition va etre de la forme
1/(X-1)^5 = a/(x-1)+b/(x-1)² +c/(x-1)^3 +d/(x-1)^4+e/(x-1)^5.
Mais si je résoud cette équatioin j'obtiens a=b=c=d=0 et e=1 donc résultat je n'ai rien décomposer du tout !
Par avance je vous remercie pour vos explications
Elotwist

Posté par
raymond Correcteur
Decomposition d une fraction rationnelle 07-05-06 à 20:57

Bonsoir.
As-tu bien lu mon message : inutile de décomposer 3$\textrm\frac{1}{(x-1)^5}.
Tu as entendu parler des primitives de 2$\textrm u^n , n \neq -1 ?
3$\textrm\int u^ndu = \frac{u^{n+1}}{n+1} + K. Ici, tu n'as qu'à écrire 3$\textrm (x-1)^{-5}.
Cordialement RR.

Posté par
elotwist
re : Decomposition en fraction rationnelle 11-05-06 à 19:03

Bonjour !
Pouvez-vous s'il vous plait m'aider à finir de décomposer cette fraction :

3X-1 / (X².(x+1)²)

3X-1 / (X².(X+1)²) = a/X + b/X²+ c/(X+1) + d/(X+1)²

Pour déterminer b on multiplie les deux membres par X² et on fait X = 0
on trouve b = -1

Pour déterminer d on multiplie les deux membres par (x+1)² et on fait X = -1
on trouve d = -4

Maintenant d'habitude je fait x=0 et je multiplie l'ensemble de l'équation par X  pour avoir un système d'equations à deux inconnues.
Mais dans ce cas je ne peux pas faire ça car x ne peut pas etre égal à 0.

Comment faire pour trouver a et c ?

Par avance je vous remercie de vos conseils !

Elotwist



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