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Niveau Maths sup
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Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable)

Posté par
tipoulet
03-05-08 à 20:54

Bien le bonsoir,

Lors d'un cours de TD, le prof chargé de TD nous sort une formule telle que si on a : (x + a) 2+ k2, alors x + a = k.sh t

Déjà qu'on a jamais encore vu les fonctions sinus hyperbolique encore moins ceux des cosinus... j'aimerais savoir comment "démontrer" cette formule, si on peut la démontrer..

Posté par
lyonnais
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 03-05-08 à 21:11

Bonjour

T'as formule est imcomplète ...

" Si on a : (x+a)²+k² = quoi ? "

Sinon, ça peut venir de ch²(x) - sh²(x) = 1

Ou ça peut alors tout simplement être un changement de variable.

x = k.sh(t) - a = phi(t)

A+

Posté par
tipoulet
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 03-05-08 à 22:26

Salut lyonnais, merci de répondre

bah justement je tiens ça d'une copie qu'une pote m'a passé...

je ne sais pas donc ce qu'il y a après (x+a)²+k², peut être qu'il n 'y a rien je sais pas

Et pourquoi celà pourrait venir d'un changement de variable? qu'est ce que phi(t) ici?

Je suis complètement à l'ouest là ... :/

Posté par
tipoulet
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 03-05-08 à 22:31

Bon d'après la formule reliant sh et ch, je trouve que

(x + a)² + k² = k²ch²t si je ne me suis pas trompé

apparement, cette formule servirait dans certains cas où l'on calcul des intégrales et où l'on doit procéder à des changements de variables, le cas échéant...

bref des profs qui nous balancent des choses sans expliquer je déteste...je ne suis pas Kyle XY

Posté par
tipoulet
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 03-05-08 à 22:32

non pardon je retire mon précédent post, c'est faux

Posté par
lyonnais
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 04-05-08 à 10:33

Oui mais bon, pour t'aider, il faudrait avoir un support, connaître l'énoncé précis !

Admettons que tu veuille calculer :

\Large{\Bigint_{0}^{1} \sqrt{(x+a)^2+k^2} dx

On va supposer k réel positif.
Tu poses

x+a = k.sh(t)  ie  x = k.sh(t) - a = g(t)

g'(t) = k.ch(t) > 0

donc g est un C1 difféomorphisme de [argsh(a/k),argsh[(a+1)/k]] sur [0,1]

Et :

\Large{\Bigint_{0}^{1} \sqrt{(x+a)^2+k^2} dx = \Bigint_{argsh(\frac{a}{k})}^{argsh(\frac{a+1}{k})} \sqrt{k^2(1+sh^2(t))}k.ch(t) dt

Soit comme ch² - sh² = 1

\Large{I=\Bigint_{argsh(\frac{a}{k})}^{argsh(\frac{a+1}{k})} k^2.ch^2(t) dt

Et là on peut conclure facilement.
Ok ?

A bientôt

Posté par
tipoulet
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 04-05-08 à 11:11

Wahou ...

difféomorphisme?

Soit je suis en retard sur le programme...soit ça me dépasse

Je ne suis seulement qu'en 1 ère année de physique chimie à la fac, au cas ou..

en fait le "support" comme tu l'appelles est de calculer :


de 0 à 1 de 1/(x + (x² + 2x + 5))

Bon tant pis

Merci quand même :)

Posté par
lyonnais
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 04-05-08 à 11:55

Ba voila, on a enfin l'énoncé :D

Donc ici la technique, c'est d'écrire que :

x² + 2x + 5 = (x+1)² + 5 - 1 = (x+1)² + 4 = (x+1)² + 2²

Donc dans ce que j'ai fait avant, tu prends k = 2 et a = 1

En faisant le changement de variable, tu obtiens :

\Large{I=\Bigint_{Argsh(\frac{1}{2})}^{Argsh(1)} \frac{2ch(t)}{(2sh(t)-1)+2ch(t)} dt

Or on sait que :

\Large{Argsh(x) = ln(x+\sqrt{x^2+1}})

Tu connais ainsi la valeur de Argsh(1) et de Argsh(1/2)

En simplifiant, tu obtiens :

\Large{I=\Bigint_{Argsh(\frac{1}{2})}^{Argsh(1)} \frac{e^t}{2.e^t-1} dt + \Bigint_{Argsh(\frac{1}{2})}^{Argsh(1)}\frac{dt}{e^t(2.e^t-1)}

La première s'intègre en ln(qqch)

Pour la seconde, fait le changement de variable u = e^t

A bientôt

Posté par
tipoulet
re : Formule ... bizarre (Intégration, changement de variable) 04-05-08 à 15:39

Merci pour les pistes



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