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DM intégration

Posté par
Lola33
17-03-15 à 18:59

Bonjour
Je n'arrive pas à faire cette exo
J'ai fait tout le 1 mais je bloque au 2

alors voila l'exo:
on appelle courbe de lorenz la représentation graphique d'une fonction L vérifiant les conditions suivantes:
L est définie sur [0;1]
L est croissante sur [0;1]
L(0)=0 et L(1)=1
pour tout x de [0;1], L(x)supérieur ou égal a x

1) sois la fonction f définie sur [0;1] par: f(x)=(3/2)x+(1/x+1)-1
a) déterminer la dérivée de f et dressez le tableau de variation de f sur [0;1]
b) déterminez le signe de x-f(x) sur [0;1]
c) déduisez en que la courbe représentative de f est une courbe de lorenz

2) Sur le graphique suivant,la courbe de f est tracée et le segment [AO] ou A est le point de coordonées [1;1]
On appelle coeff de Gini le nbr :        alpha / aire du triangle OIA                 ou alpha est l'aire du domaine hachuré
Voici le graphique : http://www.annabac.com/sites/annabac.com/files/depot/images/2014/rootpannabacMathsTleEsSpeacutecifiqueAmpSpeacutecialiteacutesproot/5ca402049ca3b17bb86fe075f7eecb38.png
A) donnez l'expression de A en utilisant une intégrale.
B) a l'aide d'un logiciel de calcul formel on obtient que la fonction de F définie par F(x)= 3/4 x^2 - x+ ln(x+1) est une primitive sur [0;1] de la fonction f.
Donnez alors la valeur exacte de A puis la valeur arrondie à 0,01 de alpha.

Posté par
Jedoniezh
re : DM intégration 17-03-15 à 19:01

Bonsoir,

Ok.
Qu'as-tu trouvé à la 1 stp.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:03

f'(x) = http://www.annabac.com/sites/annabac.com/files/depot/images/2014/rootpannabacMathsTleEsSpeacutecifiqueAmpSpeacutecialiteacutesproot/5ad3a0e7a26d2ff1d0a4c245a6ed5b1b.png

b) x-f(x) = http://www.annabac.com/sites/annabac.com/files/depot/images/2014/rootpannabacMathsTleEsSpeacutecifiqueAmpSpeacutecialiteacutesproot/11fda980dfbc6a8964d01f67fe203f00.png

c) Donc répresentatif de la courbe de Lorentz


Ca va plus vite que de tout écrire

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:12

Bonsoir,

Sur ton graphique, je ne vois pas quel est ton domaine hachuré. Je suppose que c'est sans doute l'aire comprise entre la courbe Cf et le segment [AO].

Citation :
A) donnez l'expression de A en utilisant une intégrale.

A ?? l'expression de Alpha plutôt.

A) Le segment [AO] a pour équation y=x. Aplha est l'aire comprise entre la courbe Cf et le segment [AO]. Ainsi :

\alpha=\int_0^1(x - f(x))dx=...

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:13

Super ! Oui c'est ca !

Merci je le fais de suite

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:23

x-f(x) = [x*(1-x)] / 2(x+1)

Donc

Alpha = ton intégrale avec ce que j'ai mis juste avant mais de dois faire quoi au juste...

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:24

Citation :
pour tout x de [0;1], L(x)supérieur ou égal a x


Erreur d'énoncé qui plus est : L(x) inférieur ou égal à x plutôt !!

Posté par
Jedoniezh
re : DM intégration 17-03-15 à 19:27

Et où est le point I ?

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:31

Tu as donc l'intégrale alpha.

B) On te demande de la calculer. On te donne dans l'énoncé sa primitive F(x). Tu n'as plus qu'à terminer le calcul de l'intégrale.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:34

J'ai trouver alpha = -1/2

C'est ça ?

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:35

I, c'est pour x tend vers + l'infini

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:35

@Jedoniezh : Je suppose sans doute que son point I est le point de coordonnées (0;1) dans son graphique.

Posté par
Jedoniezh
re : DM intégration 17-03-15 à 19:37

Je te remercie. (Il faut gérer beaucoup de marges d'incertitudes dans ce présent topic ...)

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:38

Non ça c'est J Fenamat

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:38

Citation :
J'ai trouver alpha = -1/2
C'est ça ?


Non !! Ta réponse ne peut pas être négative puisqu'elle est positive sur [0;1] !!

Tu as la primitive F(x) qu'on te donne dans l'énoncé !!

=> \alpha=[F(x)]_0^1=...

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:39

Citation :
Je suppose sans doute que son point I est le point de coordonnées (0;1) dans son graphique.

Rectification : I(1;0) plutôt oui !!

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:41

Ah !

Mais moi, j'ai fait

intégrale de 0 à 1    (x-f(x))     dx

Et donc x-f(x) =  [x*(1-x)] / 2(x+1)

Puis j'ai fait :

[x - f(x)] avec 1 en haut et 0 en bas

Puis j'ai calculé

Ceci avec x=1      -       ceci avec x=2

Pq j'ai faux ?

MErci

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 19:49

Citation :
Puis j'ai fait :
[x - f(x)] avec 1 en haut et 0 en bas


NON !! Justement !! C'est une primitive de x-f(x) qui te faut calculer !! Et non pas x-f(x) tout court !!
Or une primitive de x-f(x) t'est directement donné dans la question à l'aide du logiciel de calcul formel => F(x) = 3/4 x^2 - x+ ln(x+1).

Et ainsi tu peux terminer le calcul de ton intégrale.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 19:51

Oui mais on peut s'aider de F(x) que pour la question B) et non pour la A)

Donc je fais quoio dans la A) ?

Merci

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 20:01

Pour la A), on te demande juste l'expression de l'intégrale !! Pas de la calculer (le calcul tu le fais à la question B)
Donc, ce que tu as dit post 19h23 était correct.

B) Là il faut le calculer !! Donc il faut utiliser une primitive F(x) pour finir le calcul de l'intégrale.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 20:14

Pour le A), je marque juste ce que t'a marquer alors ?

Et pour le B, je mets la primitive entre crochet ?

Merci

Posté par
Lola33
re : DM intégration 17-03-15 à 21:25

Je comprends pourquoi je dois changer mon calcul dans le B...

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 17-03-15 à 23:10

A) Tu marques tout simplement :
\alpha=\int_0^1(x-f(x))dx=\int_0^1(\frac{x(1-x)}{2(x+1)})dx.

B) Oui.
\alpha=[F(x)]_0^1=[3/4 x²-x+ln(x+1)]_0^1=... et tu termines ton calcul.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 06:52

Mais je comprends pas pour je change ce que j'ai entre crochet

Notons x-f(x) = h (x)

Dans le A) : je mets :

alpha = intégrale de 0 à 1  (h(x))   dx


Et dans le B)
alpha = intégrale de 0 à 1   (F(x))   dx            Puis je calcule F(1)   -   F(0)


Dans ce cas la, alpha a 2 valeurs, non ? :/

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 12:48

Le temps que tu me répondes, j'ai fait ça

Rectification de la consigne B :
B) a l'aide d'un logiciel de calcul formel on obtient que la fonction de F définie par F(x)= 3/4 x^2 - x+ ln(x+1) est une primitive sur [0;1] de la fonction f.
Donnez alors la valeur exacte de alpha puis la valeur arrondie à 0,01 de Y.

En fait Y = coeff de Gini =   alpha / aire du triangle OIA

B) Donc alpha = F(1) - F(0)
          =   3/4 * 1² - 1 + ln(1+1)                        -                3/4 * 0² - 0 + ln(0+1)
          =   0.443                                         -                0
          =   0.443
Le pb, c'est que c'est pas la valeur exacte, alors que faire ?


Donc Y = 0.443 / (1+1 / 2)
       = 0.443 / 1
       = 0.433


Ou sont mes erreurs ?

Merci

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 13:00

Euh non



Y = 0.443    /    (1*1 / 2)
  = 0.886

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 18-03-15 à 15:40

B) Voilà !!
Tu trouves donc après calculs :
alpha = 3/4 - 1 + ln 2 = -1/4 + ln 2. (Valeur exacte de alpha)
= 0.44 (valeur arrondie à 0.01 de alpha) (Attention c'est 2 chiffres après la virgule et non pas 3 !!)

Puis pour le coeff de Gini, puisque l'aire du triangle OIA vaut 1/2, on a ainsi :

Y = 0.44/0.5 = 0.88.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 16:32

D'accord, super


Merci beaucoup ! :p

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 16:51

Pour Y, j'ai mis 0.89 car :


J'ai fait :

Y = (3/4 - 1 + ln2) / 0.5

C'est mieux non ?

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 18-03-15 à 18:46

Citation :
Y = (3/4 - 1 + ln2) / 0.5


Tu peux simplifier 3/4 - 1 au numérateur !!

Du coup : Y = (-1/4 + ln2) / 0.5.

Tu peux le laisser comme ça si tu veux.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 18-03-15 à 19:10

Dac merci

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 18-03-15 à 19:39

De rien, bonne continuation.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 19-03-15 à 19:02

Je crois qu'on s'est trompé non ?

Puisque pour calculé alpha, il faut prendre en compte la primitive du triangle OIJ, non ?

Merci...

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 19-03-15 à 22:15

Pourquoi doutes-tu ?

Que représente alpha ? C'est bien l'aire comprise entre le segment [AO] et la courbe de Lorenz Cf !!
Donc c'est bien l'expression que tu as trouvé à la question 2A).

Posté par
Lola33
re : DM intégration 19-03-15 à 23:11

Oui mais pour le 2)B)

C'est entre crochet [primitive de l'aire du triangle - F(x)] de 0 à 1

Et non que F(x) entre crochet, non ?

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 19-03-15 à 23:33

Ah la la !!

Tu es en train de t'emmêler avec les histoires de primitive !!

L'aire alpha est donné par la fonction x-f(x) déjà donnée à la question 2B).

Puis à la question 2C), on te donne directement une primitive F(x) de la fonction x-f(x) !!

Donc tous les calculs qu'on vient de faire sont corrects.

Posté par
fenamat84
re : DM intégration 19-03-15 à 23:49

Ah, après vérification, tu as tout à fait raison !!
Désolé.
L'aire alpha est donnée par x-f(x).
Sa primitive est bien x²/2 - F(x) !! Et F(x) est donnée par le logiciel.

Donc après correction :

\alpha=\int_0^1(x-f(x))dx=[\frac{x²}{2}-F(x)]_0^1=[\frac{x²}{2}-(\frac{3}{4}x²-x+ln(x+1))]_0^1=[-\frac{1}{4}x²+x-ln(x+1)]_0^1=-\frac{1}{4}+1-ln2=\frac{3}{4}-ln2. (Valeur exacte de alpha)

=> environ 0.06 (valeur arrondie à 0.01 près)

et le coeff de Gini est donc d'environ : 0.12.

Voilà, cette fois-ci il n'y a pas d'erreurs.

Posté par
Lola33
re : DM intégration 20-03-15 à 08:32

Voila ! Merci

Posté par
Jedoniezh
re : DM intégration 20-03-15 à 14:47

De rien.



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