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intégrales et suites

Posté par
poline66666
17-03-18 à 09:10

Bonjour,
Voilà, j'ai un dm à rendre la semaine prochaine et je bloque sur l'exercice dans son ensemble

Voici l'énoncé:
On considère les suites (Xn) et (Yn) définies pour tout entier naturel n non nul par:

(Xn)= intégrale de 0 à 1 t^n*cos(t) dt  et    (Yn)=intégrale de 0 à 1 t^n*sin(t) dt

Q1)a)montrer que la suite (Xn) est à termes positifs
   b) Etudier les variations de la suite (Xn)
   c) Que peut-on en déduire quant à la convergence de la suite (Xn)?
   d) Démontrer que pour tout entier naturel n non nul:   Xn <= 1/(n+1)
   e) en déduire la limite de (Xn)

Q2) a) déterminer la dérivée de f(t)=t^n+1 sin(t)
b) Sans factoriser la dérivée obtenue, intégrer l'égalité précédente entre 0 et 1. En déduire que: (n+1) Yn+X n+1 = sin(1)
c) en déduire la limite de (Yn)
d) Pouvait on déterminer la limite de (Yn) avec la même méthode que la question1?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : intégrales et suites 17-03-18 à 09:34

Bonjour,
Pour a), comment démontrer qu'une intégrale est positive ?
Pour b), as-tu essayé d'étudier le signe de Xn+1-Xn ?

intégrales et suites

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 09:54

a) On sait que la fonction cosinus est toujours positive sur 0 et 1 donc on pourrait en déduire que Xn est postive.
b)  je n'arrive pas à trouver Xn+1 c'est pour cela que je bloque

Posté par
sanantonio312
re : intégrales et suites 17-03-18 à 09:59

Bonjour,
X_{n+1}=\int_{0}^{1}{t^{n+1}costdt}

Posté par
carpediem
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:01

salut

compliqué d'étudier x_{n  + 1} - x_n

plus simple : f \le g => \int f \le \int g ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:11

D'accord carpediem,
Pour f g , on peut chercher le signe de g-f en factorisant :
tn+1cos(t) - tncos(t) = ...

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:11

Merci beaucoup, mais comment faire?

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:11

On est au tout début du chapitre c'est pour cela que j'ai peu de connaissances

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:30

Tu en es au a) ou au b) ?

Posté par
carpediem
re : intégrales et suites 17-03-18 à 10:57

poline66666 @ 17-03-2018 à 10:11

On est au tout début du chapitre c'est pour cela que j'ai peu de connaissances
non ...

tu as le droit de penser : ce n'est que de l'application directe de résultats sur les suites ou sur les intégrales !!!

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 11:07

Sylvieg @ 17-03-2018 à 10:30

Tu en es au a) ou au b) ?


j'en suis au b) je suis perdue

j'ai essayée avec f(x) < g(x) mais je n'arrive pas à trouver les variations

Posté par
carpediem
re : intégrales et suites 17-03-18 à 11:11

quelle propriété possède la fonction cos ?

Posté par
alb12
re : intégrales et suites 17-03-18 à 11:24

salut,

pour tout t de [0;1], t^(n+1)<=t^n donc t^(n+1)*cos(t)<=t^n*cos(t) car cos(t)>0 donc


 \\ \begin{aligned}
 \\ \int_0^1 t^{n+1}\cos{t}\leqslant\int_0^1 t^{n}\cos{t}
 \\ \end{aligned}
 \\

donc ...

Posté par
alb12
re : intégrales et suites 17-03-18 à 11:27

Oups


 \\ \begin{aligned}
 \\ \int_0^1 t^{n+1}\cos{t}\;\mathrm{d}t\leqslant\int_0^1 t^{n}\cos{t}\;\mathrm{d}t
 \\ \end{aligned}
 \\

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 11:53

alb12 @ 17-03-2018 à 11:27

Oups


 \\ \begin{aligned}
 \\ \int_0^1 t^{n+1}\cos{t}\;\mathrm{d}t\leqslant\int_0^1 t^{n}\cos{t}\;\mathrm{d}t
 \\ \end{aligned}
 \\


donc la suite est décroissante, merci beaucoup

Posté par
poline66666
re : intégrales et suites 17-03-18 à 12:02

pour la d)

Nous avons :
cos(t)< 1
t^n cos(t)< t^n
Donc :
\int_{0}^{1}{t^n cos (t) dt} \leq \int_{0}^{1}{t^n}dt

en intégrant t^n on obtient \int_{0}^{1}{t^n}dt \equiv [t^(n+1)/ n+1] de 0 à 1
et en calculant on obtient l'inéquation attendu.
Cependant, je ne sais pas comment utiliser cette question pur répondre à la e)

Posté par
alb12
re : intégrales et suites 17-03-18 à 12:24

th des gendarmes ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : intégrales et suites 17-03-18 à 12:27

Ou passage aux limites pour les inégalités larges.

Posté par
mathieu123456
re : intégrales et suites 18-03-18 à 18:23

bonjour, j'ai le même devoir mais je n'arrive pas à la question 1)a), pourriez vous m'aider ?

Posté par
alb12
re : intégrales et suites 18-03-18 à 18:25

si f est positive sur [a;b] alors l'integrale de a à b de f(x)dx est positive

Posté par
mathieu123456
re : intégrales et suites 18-03-18 à 18:26

merci, mais comment prouver que t^n cos(t) est positive? par récurrence? je ne sais si c'est pertinent

Posté par
mathieu123456
re : intégrales et suites 18-03-18 à 18:59

dans la question 2)b, je ne vois pas quelle est l'égalité précédente, pourriez vous me l'indiquer?

Posté par
malou Webmaster
re : intégrales et suites 18-03-18 à 19:06

poline66666=mathieu123456= multicompte

mathieu123456 @ 18-03-2018 à 18:23

bonjour, j'ai le même devoir mais je n'arrive pas à la question 1)a), pourriez vous m'aider ?





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