Bonjour pourriez vous m'aider car je n'arrive pas à faire aucunes questions de cette exercice. Voici l'énoncé :
Déterminer la valeur approchée d'une intégrale
Soit la fonction f définie par f(x) = 1/(1-xexp(x))
On se propose de déterminer un encadrement de l'intégrale de 0 à 1 de f(x)dx, notée I.
1) En utilisant les variations de g(x) = 1-xexp(x) sur R, montrer que la fonction f est définie sur R et que, pour tout x de l'intervalle [0 ; 1], 1 ≤ f(x) ≤ e/(1-e).
2) Donner une interprétation graphique de l'intégrale I.
3) Pour tout entier naturel n non nul, on pose J(n) = intégral de 0 à 1 x^nexp(-nx)dx.
a) A l'aide d'une intégration par parties, montrer que J(1) = 1-(2/e).
b) Déterminer les coefficients a,b et c tels que la fonction H définie par H(x) = (ax²+bx+c)exp(-2x) soit une primitive de h(x) = x²exp(-2x).
Sans intégrer par parties, en déduire que J(2) = ¼(1-(5/e²)).
4) Pour tout entier naturel non nul n, on pose :
u(n) = 1+J1+J2+…+J(n)
a) Justifier que, pour tout nombre réel x :
1+xe(-x)+x²e(-2x)+…+x^ne(-nx) = (1-(xe(-x))^(n+1))/(1-xe(-x))
b) Montrer que I-un = ∫ de 0 à 1 x^(n+1)e(-(n+1)x)f(x) dx.
c) Montrer que, pour tout x de l'intervalle [0 ; 1] :
0 ≤ xe(-x) ≤ 1/e
En déduire que, pour tout x de l'intervalle [0 ; 1] :
0 ≤ x^(n+1)e(-(n+1)x)f(x) ≤ 1/(e(n)(e-1)).
d) Déduire des questions précédentes un encadrement de I-un.
5) a) Montrer que u² ≤ I ≤ u²+1/(e²(e-1))
b) Sachant que u² = 1+J1+J2, trouver deux nombres décimaux d1 et d2tels que 0 < d2-d1 < 10^-1 et d1 < I < d2.
Merci d'avance pour votre aide !
g(x) est définit sur R car composé de fonction défini sur R
pour écrire l'encadrement de f(x)
je pense que tu dois étudier la fonction g(x) entre 0 et 1 mais de façon sommaire
Tableau de variation etc...
2/
pour l'interprétation graphique tu encadre l'intégrale par 2 fonctions que tu peux dessiner et ton intégrale elle varie entre ces 2 fonctions entre 0 et 1
3/
a/ si tu choisis u=x v'=e^-x tu trouves le résultat attendu
b/ si tu dérives H(x) tu trouves a=-1/2 b=-1/2 c=-1/4
c/comme tu sais que la primitive c'est H(x)
J(2)=H(1)-H(0) et tu trouves le bon résultat ainsi tu sais que tes a c sont corrects.
4/
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