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Niveau école ingénieur
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Linéarisation-Intégration

Posté par
canellle
23-08-10 à 18:01

Bonjour,

Je dois linéariser et intéger : (sin x)4

J'aimerais savoir si ce que j'ai trouvé est bon, notamment au niveau des signes :

-\frac{1}{32}sin4x + \frac{1}{4}sin2x-\frac{3}{8}x

Merci d'avance

canellle

Posté par
gui_tou
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:02

Bonjour canellle,

Je trouve l'opposé de ton résultat

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:06

Pourtant, lorsque l'on utilise euler, on ne doit pas faire :

-1/16[e4ix-4e3ixe-ix+6e2ixe-2ix-etc...]

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:32

Bonsoir Canelle,

Ici, le passage par Euler me semble un peu extrême. Utilise la transformation sin⁴(x) = sin²(x)*(1-cos²(x)).

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:39

Sinon, je trouve comme gui_tou que je salue

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:40

Oui, je suis d'accord, mais en fait je poser également cette question pour l'ordre des signes dans le développement. Je linéarise et intégre également (sinx)6 ou (sinx)10

Je vais donc revenir à la question fondamentale. Lorsque l'on alterne les signes avec sin, comme dit précedemment (-1/16[e4ix-4e3ixe-ix+6e2ixe-2ix-etc...] )

On commence par un + ou par un - entre les exponentielles ?

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 18:41

Bon apparemment on commence bien par un + alors si on suit vos réponses

Merci beaucoup à vous deux.

Posté par
mookid
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 19:46

Salut BS, bonjour canelle

Quand tu écris la formule du binôme, ça donne :

\sin(x)^{2n}=({e^{ix}-e^{-ix} \over 2i})^{2n}=({1 \over 2i})^{2n} \sum_{k=0}^{2n} C_{2n}^k e^{i(2n-k)x}(-e^{-ix})^k=({-1 \over 4})^{n} \sum_{k=0}^{2n} C_{2n}^k (-1)^k e^{i(2n-2k)x}

Plus généralement, le développement de (a-b)^n est le même que (a+b)^n en changeant les termes pour lesquels la puissance de b est impair en leur opposé

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:05

Bonjour,

Si je te suit dans ton raisonnement :

(a-b)4 = a4 - 4a3b + 6a2b2 - 4ab3 + b4

C'est ce que je pensais, donc, le premier signer du développement est un moins. Or, dans la première réponse de ce topic, j'avais commencé par un moins dans le développement. Gui_tou et Boltzmann_Solver ont trouvé l'inverse. Autrement dit, leurs développement a commencé par un plus. Je me trompe ?

Sinon, j'ai fait (sin(x))6 et je trouve :

-\frac{1}{64}[-\frac{1}{3}cos(6x) + 3sin(4x) + 15cos(2x) + 20x

J'ai commencé mon développement par un plus, puis un moins, puis un plus et ainsi de suite.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:10

Sincèrement, je ne ferai pas les calculs comme ça (il est vraiment facile de faire une erreur un calcul). Mais pour te rassurer, je viens de faire le calcul avec maxima et il est d'accord avec moi et Gui_tou.

Ps : Aussi avec mathematica : http://www52.wolframalpha.com/input/?i=sin%28x%29^4

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:37

Merci pour ton aide.

Je remarque donc que tout ce qui est écrit dans les exos que j'ai fait cet année est bien bon.
Je ne sais pas si c'est la meilleure solution pour calculer, mais j'ai appris comme cela.

Cependant il y a quelque chose que je ne comprends pas, je vais essayé d'être clair.

Pour linéariser (sin x)2 ou  (sin x)6 ou (sin x)10 avec l'aide de euler ( sans voir si c'est utile ou non d'utiliser Euler), le début du développement commence par un moins, ainsi, pour (sin x)6 cela sera :

-\frac{1}{64}[e6ix + 6e5ixe-ix - 15e4ixe-2ix + 20e3ixe-3ix - 15e2ixe-4ix + 6eixe-5ix - 6e-6ix]

Si on linéarise (sin x)4. Le premier signe ne sera pas un PLUS mais un MOINS.

Pourquoi ??

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:40

Ne faite pas attention au calcul au dessus, j'ai pris le mauvais.

Cependant le reste est bon, que cela soit puissance  2,6 ou 10 on commence par un MOINS alors qu'avec la puissance 4 on commence avec PLUS.

Je ne comprends pas pourquoi ce n'est pas toujours pareil ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:45

Le coefficient de pondération est (1/(2i))^(2n) = 0.5^(2n)*(-1)^n. Donc le signe est dépend de n. Pour sin⁴(x), n=, donc, positif). Pour sin⁶(x), n=3, donc négatif, etc...)

Posté par
canellle
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 20:50

Merci beaucoup j'ai enfin compris ou plutôt, je m'en rappelle enfin !!

Bonne soirée à vous tous !

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Linéarisation-Intégration 23-08-10 à 21:02

Si tu t'en rappelles, c'est l'essentiel.

Passe une bonne soirée également.



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