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Intégrale

Posté par
alexis0587
02-11-07 à 23:25

Bonjour,

A t - on quand n->+oo , Int(sin(nx^n)/(nx^(n+0.5)),x,0,+oo) majoré par 4.

Mercii

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Intégrale. 03-11-07 à 01:00

Bonsoir ;

Je suppose qu'il s'agit de l'intégrale 3$\fbox{u_n=\int_{0}^{+\infty}\frac{sin(nx^n)}{nx^{n+\frac{1}{2}}}dx}n est un entier naturel non nul.

Si c'est bien cela , ta question est de savoir si la suite (u_n)_{n\ge1} (ainsi définie) peut être majorée par 4 à partir d'un certain rang ,
si c'est encore bien cela je propose ce qui suit :

\fbox{1} Il nous faudra d'abord bien justifier la bonne définition des termes de la suite (u_n) à partir d'un certain rang
c'est à dire que pour n (assez grand) l'intégrale définissant u_n est bien convergente ,
ce qui est acquis dés que n\ge1 vu qu 'en 0^+ la fonction intégrée est équivalente à \frac{1}{sqrt x}
et est majorée en valeur absolue par \frac{1}{nx^{n+\frac{1}{2}} au voisinage de +\infty.

\fbox{2} Il est facile de vérifier (sauf erreur) que 2$\fbox{\lim_{n\to+\infty}\int_{1}^{+\infty}\hspace{5}\frac{sin(nx^n)}{nx^{n+\frac{1}{2}}}dx=0} ,
et comme on a pour tout n\ge1 , 3$\fbox{|\int_{0}^{1}\frac{sin(nx^n)}{nx^{n+\frac{1}{2}}}dx|\le\int_{0}^{1}\frac{dx}{sqrt x}=2} ... (sauf erreur bien entendu)

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Intégrale. 03-11-07 à 12:08

\fbox{N.B} Il est même possible (sauf erreur) de montrer que \fbox{\lim_{n\to+\infty}u_n=2}

Posté par
alexis0587
re : Intégrale 03-11-07 à 16:35

Merci de vos réponses

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Intégrale. 03-11-07 à 16:49

De rien alexis0587

Posté par
alexis0587
re : Intégrale 03-11-07 à 18:31

J'ai essayé de regarder comment prouver que lim u(n)=2 lorsque n tend vers oo mais je ne vois pas comment le prouver.
Tu peux me donner une indication sur ou partir?
Merci

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Intégrale. 03-11-07 à 19:15

Connais-tu le théorème de convergence dominée ?
sinon je crois qu'il y'a une preuve plus élémentaire... (sauf erreur bien entendu)

Posté par
alexis0587
re : Intégrale 03-11-07 à 20:11

A oui on peut le faire en utilisant le théorème de coinvergence dominé de Lebesgue. C'est comme ca que j'avais trouvé la majoration par 4 car je m'était tromper. J'avais pris l'intégrale de la fonction majorante. D'ou l'inégalité à la place de l'égalité avec 2.
Merci beaucoup.
Sinon une indication pour la preuve plus élémentaire si tu veux

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Intégrale. 03-11-07 à 21:52

Volontier ;

Pour un réel \fbox{\varepsilon>0} ,

\fbox{1} on commence par trouver un réel \fbox{\alpha\in]0,1[} tel que pour tout n\in\mathbb{N}^* on ait \fbox{|\int_{\alpha}^{1}(\frac{sin(nx^n)}{nx^{n+\frac{1}{2}}}-\frac{1}{sqrt x})dx|\le\frac{\varepsilon}{2}} ,

\fbox{2} on montre ensuite l'existence d'un rang N\in\mathbb{N}^* tel que \forall n\ge N on ait \fbox{|\int_{0}^{\alpha}(\frac{sin(nx^n)}{nx^{n+\frac{1}{2}}}-\frac{1}{sqrt x})dx|\le\frac{\varepsilon}{2}} .



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