Bonjour,
J'ai cet exercice à faire pour mon devoir et je n'arrive pas à resoudre la question 5 et 6. Si quelqu'un pouvais me venir en aide se serait gentil. Merci à vous
Pour tout x appartenant à l'intervalle [0; +∞ [, on pose :
F ( x )= intégrale de 0 à x de ln(1+e(-2t))dt
1) Etudier le sens de variation de F sur l'intervalle [0; +∞ [
2) Soit a un réel strictement positif.
a. Montrer que, pour tout t appartenant à l'intervalle [1; 1+a],on a:
(1/ (1+a)) ≤ 1/t ≤1.
b. En déduire que a/ (1+a) ≤ ln( 1+a) ≤a.
3) Soit x un réel strictement positif.
Déduire de la question 2) que:
Intégrale de 0 à x de ((e^-2t)/ (1+e^-2t)) dt ≤ F ( x ) ≤ intégrale de 0 à x de (e^-2t) dt
Puis: (1/2) ln2 - (1/2)ln(1+e^-2x) ≤ F ( x ) ≤ (1/2) - (1/2) e^-2x.
4) On admet que la limite de F ( x ), lorsque x tend vers +∞ existe et est un nombre réel noté I.
Etablir que (1/2) ln2 ≤ I ≤ (1/2).
5) Pour tout n appartenant N, on pose Un=intégrale de n à n+1 de ln (1+e^(-2t))dt
a. Montrer que, pour tout entier naturel n , on a:
0 ≤ Un ≤ ln (1+e^(-2n)) (On pourra utiliser le sens de variation de la fonction h définie sur [0; +∞ [ par h ( t )=ln(1+e^(-2t)) .
b. déterminer la limite de la suite (Un).
6) Pour n appartenant à N, on pose S= U0+U1+U2+...+Un.
a. Exprimer Sn à l'aide de F et de n.
b. La suite (Sn) est elle convergente? Dans l'affirmative, donner sa limite.
Merci
aidez moi s'il vous plait. Merci
Je n'ai pas tout lu et donc méfiance.
Pour le 5.
5)
f(t) = 1+e^(-2t) pour t >= 0
f '(t) = -e^(-2t)
f '(t) < 0 -> f(t) est décroissante.
Comme la fonction logarithme est croissante, on a donc: ln(f(t)) est décroissante.
h(t) est donc décroissante sur R+
lim(n->oo) h(t) = ln(1) = 0
-> h(t) > 0 sur R+
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Donc h(n) > h(n+1)
et comme h(t) > 0 sur R+; on a h(n+1) > 0
->
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et donc:
La suite Un converge vers 0.
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Sauf distraction.
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