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Niveau BTS
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intégration

Posté par
baloo5
03-01-08 à 18:19

Bonsoir, j'ai un très long exercice que je n'arrive même pas à débuter. J'espère que quelqu'un pourra m'aider pour au moins les deux premières questions.

Soit a appartenant à ]-1,1[ et fa(x)=1+a^2-2acos(x)
Il faut montrer que fa(x) est compris entre (1-abs(a))^2 et (1+abs(a))^2
Là j'avais penser à étudier la fonction mais bon... :mur:

On définit ensuite g(a)= de O à pi de ln(fa(x))dx et il faut montrer que g(a)=g(-a) (ce que je n'ai pas réussi à trouver par le calcul) et que g(a^2)=2g(a) (je pensais utiliser la relation précédente 2g(a)=g(a)+g(-a)

J'espère que quelqu'un pourra m'aider

Posté par
Rouliane
re : intégration 03-01-08 à 18:23

Bonjour,

Pour la 1ère question, par quoi peux-tu encadrer le cosinus ?
Et saurais-tu encadrer a avec des valeurs absolues ?

Posté par
baloo5
re : intégration 03-01-08 à 18:43

-1cosx1
abs(a)1 mais après je ne comprends pas comment on fait pour avoir fa(x) avec abs(a) ?

Posté par
Rouliane
re : intégration 03-01-08 à 18:46

En fait il faut utiliser que 3$ -|a| \le a \le |a|

Posté par
baloo5
re : intégration 03-01-08 à 18:57

Je trouve (1-abs(a))^2 (1+a)^2 (1+ abs(a)) mais comment introduire cos x on peut pas multiplier

Posté par
baloo5
re : intégration 03-01-08 à 19:52

C'est bon ouf ! merci ! une idée pour l'autre question svp ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : intégration. 04-01-08 à 00:45

Bonsoir ;

Dans 2$\fbox{g(a)=\int_{0}^{\pi}\;\ell n(1+a^2-2acosx) dx} faisons le changement de variable \fbox{x\to\pi-x}
on obtient 2$\fbox{g(a)=\int_{0}^{\pi}\;\ell n(1+a^2+2acosx) dx=g(-a)}.
Pour montrer que 2$\fbox{g(a^2)=2g(a)} , je crois que l'idée d'écrire \fbox{2g(a)=g(a)+g(-a)}est bonne (sauf erreur)

Posté par
baloo5
re : intégration 04-01-08 à 09:31

Ok merci ! pour montrer que g(a^2)=2g(a) je coince à g(a)+g(-a)= de 0 à pi de 1+2a^2+a^4-4a^2cosx) Il faut faire un changement de variable non ? mais je ne vois pas lequel

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : intégration. 04-01-08 à 12:56

On a 2$\fbox{g(a)+g(-a)=\int_{0}^{\pi}\;\underb{\fbox{\ell n(1+a^4-2a^2cos(2x))}}_{\varphi_a(x)}dx}
et comme \fbox{\varphi_a(\pi-x)=\varphi_a(x)} la droite \fbox{(\Delta)\;:\;x=\frac{\pi}{2}} est un axe de symétrie pour la courbe représentative de \varphi_a
on a 2$\fbox{g(a)+g(-a)=\int_{0}^{\pi}\;\ell n(1+a^4-2a^2cos(2x))dx=2\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\;\ell n(1+a^4-2a^2cos(2x))dx}
et avec le changement \fbox{x\to2x} on trouve le résultat souhaité



Remarque :

Une petite récurrence donne pour tout n\in\mathbb{N} et tout a\in]-1,1[ , \fbox{g(a^2^n)=2^ng(a)}
et en utilisant la première question on a pour tout n\in\mathbb{N} et tout a\in]-1,1[ , \fbox{\frac{\pi\ell n((1-|a|)^2)}{2^n}\le g(a)\le\frac{\pi\ell n((1+|a|)^2)}{2^n}}
et en faisant tendre n vers l'infini on voit que ... (sauf erreur bien entendu)

Posté par
baloo5
re : intégration 04-01-08 à 14:21

Merci beaucoup ! J'ai compris difficilement le calcul mais au moins je l'ai réussi ! Je dois ensuite montrer que g(a) tend vers O J'ai pensé utilisé votre remarque. La récurrence est facile à montrer mais je ne comprends pas d'où vient le 2^n ?

Posté par
baloo5
re : intégration 04-01-08 à 14:23

dans l'encadrement*

Posté par
baloo5
re : intégration 04-01-08 à 14:26

J'ai démontré que g(a) tend vers 0 avec le même encadrement sans le 2^n

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : intégration. 04-01-08 à 15:52

Il y'a effectivement une petite erreur de frappe dans mon message précédent :
on a d'après la première question 2$\fbox{\pi\ell n\left((1-|a^2^n|)^2\right)\le g(a^{2^n})\le \pi\ell n\left((1+|a^2^n|)^2\right)}

d'où 3$\fbox{\frac{\pi\ell n\left((1-|a^2^n|)^2\right)}{2^n}\le g(a)\le\frac{\pi\ell n\left((1+|a^2^n|)^2\right)}{2^n}} (sauf nouvelle erreur bien entendu)

Posté par
baloo5
re : intégration 04-01-08 à 19:32

pour intégrale de 0 à pi ln (1+a^4-2a^2cos2x) pouvez vous détaillez le calcul pr montrer qu'avec pi - x c'est la même chose  

est-ce qu'on peut faire un changement de variable ? enfin bon g pas très bien compris !



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