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Niveau Licence Maths 1e ann
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intégrale x²exp(-x²/2)

Posté par
lou-7
25-12-14 à 19:15

Bonjour,

je n'arrive pas du tout a intégrer x²exp(-x²/2) , je sais qu'il faut faire une intégration par partie mais il y'a toujours un moment ou je bloque
J'ai d'abord pensé qu'il fallait utilisé la méthode du 1 devant le calcul mais ça ne marche pas..
Tout aide serait la bienvenue !

Merci d'avance

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : intégrale x²exp(-x²/2) 25-12-14 à 19:39

On ne peut pas exprimer une primitive de f(x) = x².exp(-x²/2) par une somme finie de fonctions élémentaires.

On peut le faire avec une somme d'un nombre infini de termes ... en developpant e^-(x²/2) en série.

Ou on peut le faire en utilisant une fonction spéciale (erf())
-----
S x²exp(-x²/2) dx

Poser x.exp(-x²/2) dx = dv ---> v = - exp(-x²/2)
et poser x = u --> dx = du

S x²exp(-x²/2) dx = -x.exp(-x²/2) + S exp(-x²/2) dx

S x²exp(-x²/2) dx = -x.exp(-x²/2) + Racinecarrée(Pi/2) * erf(x/V2)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
lou-7
re : intégrale x²exp(-x²/2) 25-12-14 à 20:05

Merci de votre réponse,
je ne suis pas sur de comprendre votre méthode,

mon prof a fait :x² exp(-x²/2) dx = [-xexp(-x²/2)]--1exp(-x²/2) dx mais je ne vois comment il est arrivé à ça. Il a fait comme vous en posant u=x et v'=xexp(-x²/2) ?

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : intégrale x²exp(-x²/2) 26-12-14 à 08:53

Citation :
Il a fait comme vous en posant u=x et v'=xexp(-x²/2) ?


ben oui,

J'arrive d'ailleurs aussi à ce résultat ... mais j'ai poursuivi un peu plus loin.

d(uv) = u.dv + v du
u dv = d(uv) - v du
S u dv = S d(uv) - S v du
S u dv = uv - S v du
----

S x²exp(-x²/2) dx

En posant :
x.exp(-x²/2) dx = dv et en posant poser x = u

On a : S x²exp(-x²/2) dx  = S u dv

Et donc S x²exp(-x²/2) dx = u.v - S v du

Or, de x.exp(-x²/2) dx = dv, on trouve facilement : v = - exp(-x²/2)
et de x = u, on a directement du = dv

--> S x²exp(-x²/2) dx = x * (-exp(-x²/2)) - S (- exp(-x²/2)) dx

S x²exp(-x²/2) dx = -x.exp(-x²/2) + S (exp(-x²/2)) dx
-----
Mais il reste S (exp(-x²/2)) dx ... qui ne peut s'exprimer par une somme finie de fonctions élémentaires.

Une des manières de passer outre à cela est d'utiliser la fonction spéciale erf().

Sauf distraction.  
  



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