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Niveau Maths sup
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intégrale généralisée

Posté par
flashy
28-09-07 à 22:20

Bonjour,

Il y a une petite question qui me pose quelques problèmes. Là voici:

Soit t un réel strictement positif. En comparant l'intégrand à \frac{1}{x^{3/2}}, montrer que l'intégrale généralisée \frac{ln(x^{2}+t^{2})}{x^{2}+1}dx (intégrale entre 0 et + )est convergente.

-->Enfait, je sais qu'en partant de l'inégalité: ln(n) n   (1), on peut monterer que \frac{ln(n)}{n^{2}}\frac{1}{x^{3/2}} qui est convergent.
Mais pour arriver au même type de résultat (c'est-à-dire à encadrer la fonction dans l'intégrale (ou encore son équivalent)), il faudrait partir de l'inégalité    
ln(n)n^{1/4}   (2)
Or l'ingégalité (2) n'est pas vraie pour tout n (on peut le remarquer en tracant la coubre de ln(n)-n^(1/4) qui n'est pas en dessous de la droite des abscisses pour tout n alors que l'inégalité (1) est vraie pour tout n (positif bien sûr).

C'est la seule idée que j'ai eue. Est-ce la bonne?sinon comment faire?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : intégrale généralisée 28-09-07 à 22:40

Bonsoir flashy,

en fait déjà le problème se pose uniquement pour x grand (proche de l'infini), donc peu importe ce qui se passe au voisinage de 0.

Deuxièmement, ton numérateur s'écrit, pour x > 0:



4$ln(x^2(1+\frac{t^2}{x^2}))=2ln(x)+ln(1+\frac{t^2}{x^2}),



qui est équivalent en l'infini à 2ln(x),



donc l'intégrande se majore par 4$\frac{2ln(x)}{x^2+1}<\frac{2\sqrt x}{x^2}=\frac 2{x^{3/2}}



dont l'intégrale converge en l'infini, et comme l'intégrande est positif c'est bon!


En 0, pas de problème de convergence.


Tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : intégrale généralisée 28-09-07 à 22:42

pardon,il faut lire "donc l'équivalent de l'intégrande se majore par..."

Posté par
flashy
re : intégrale généralisée 28-09-07 à 22:45

ah oui c'est vrai! je me suis compliquée la vie pour rien!!lol! merci beaucoup

Posté par
Tigweg Correcteur
re : intégrale généralisée 28-09-07 à 22:45

Je t'en prie!



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