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petit calcul d'intégrale

Posté par
severinette
18-03-08 à 14:14

Bonjour , j'ai cette intégrale :

(cos t) / (2 + cos t)(3 + cos t)

On la transforme comme ceci :



(4/(3-u²) - 2/(3-u²))*2 du/V(2-u²)

pour calculer cette intégrale de [0 à pi] , je trouve un vieux truc décimal , c'est normal ou pas ?

merci bien de votre aide .

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:25

Bonjour séverinette, quel changement de variable as-tu fait?
Quelles sont les bornes de la première intégrale?


En posant 4$u=\tan{\frac t2} je trouve

4$\Bigint \frac{1-u^4}{2(3+u^2)(2+u^2)}du


Dans l'intégrale que tu trouves, je doutes que les bornes soient les bonnes...

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:37

à la base j'ai cette intégrale :

F(x) =(cos t) / (2 + cos t)(3 + cos t)

elle est transformé comme ça :

(4/(3-u²) - 2/(3-u²))*2 du/V(2-u²)

On me demande de calculer F(x) pour x appartient à [0,pi[ et d'en déduire F(pi) .

pourquoi tu poses u = tan t/2 ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:43

Je t'ai demandé quel changement de variable tu avais fait pour te ramener à ce que tu as écrit...
Tes bornes finales sont forcément fausses, si x varie entre 0 et pi, u variera différemment.

Je pose u= tan(t/2) car c'est un truc classique en vertu des formules cos(t)=(1-u²)/(1+u²) etc...

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:45

j'ai posé cos t t = 1 - u²

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:46

?Je ne comprends pas.Tu ne veux pas dire plutôt cos t=\sqrt{1-u^2}?

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:49

non , cos t / (2 + cos t)(3 + cos t) = 3/3+cos t- 2/2+cos t

cost = 1 - u² , donc on a

4/(3-u²) - 2/(3-u²))

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:57

Drôle de changement de variable...

Mais dans ce cas je tombe sur:

4$\Bigint_0^{\sqrt 2}(\frac 3{4-u^2}-\frac 2{3-u^2}).\frac{2u}{\sqrt{1-u^2}}du

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 14:59

oui c'est ce que j'ai trouvé , excuse moi j'avais fait une faute de frappe mais alors si on calcule F(pi) pour la 1ere intégrale que tu as trouvé , on tombe sur une vieille valeur décimale non ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:08

Qu'appelles-tu F(x)?

Faudrait voir à donner un énoncé clair severinette, ça nous fait perdre du temps à tous les deux là...

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:14

ben F(pi) avec l'intégrale que tu as trouvé à ton 1er message ...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:16

Mais enfin tu n'as pas défini la fonction F!

C'est celle qui est sous l'intégrale ou l'intégrale elle-même vue comme fonction de sa borne supérieure?
Et laquelle, celle de l'énoncé ou la mienne?
Et pourquoi pi puisqu'il n'y a plus de pi dès qu'on passe par u?

Je ne peux pas le deviner!!

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:19

F(x) c'est l'intégrale de départ , celle ci donc :

(cos t) / ((2 + cos t)(3 + cos t))

avec avec tous les calculs qu'on a fait je dois en déduire F(pi) .

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:21

Tu ne m'as toujours pas dit où était le x dans l'intégrale de départ!
Je croyais que les bornes de l'intégrale étaient 0 en bas et pi en haut!

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:26

à la base j'ai cette intégrale :

F(x) = (cos t) / ((2 + cos t)(3 + cos t)) , définie sur [0;x[ , j'ai dû montrer qu'elle était continue en la calculant et en arrivant à cette expression :

(4/(3-u²) - 2/(3-u²))*2 du/V(1-u²)

ensuite on me demandait de calculer F(x) pour x appartient à [0,pi[ , c'est ce que tu as fait avec ton changement de variable tan t/2 .

et maintenant on me demande juste de déduire la valeur de F(pi) , ya pas d'autres précisions dans l'exercice là j'ai tt donné .

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:30

Citation :
définie sur [0;x[


->C'est ce que je m'escrimais à te demander depuis ma première réponse!

Tu vois un peu le temps qu'on aurait gagné si tu avais commencé par donner un énoncé clair?

Citation :
Ensuite on me demandait de calculer F(x) pour x appartient à [0,pi[ , c'est ce que tu as fait avec ton changement de variable tan t/2 .


->Faux, je n'ai fait que trouver une intégrale plus simple à calculer, mais on n'a pas encore la valeur.
L'étape suivante est de décomposer en éléments simples sous l'intégrale.

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:38

alors ici deg P = deg Q , j'ai essayé la division euclidienne mais ça foire , je vois pas comment décomposer...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:50

Non ça marche bien, je trouve -1/2 comme quotient et (5/2)u²+7 comme reste.

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:53

tu veux dire que l'intégrale finale c'est -1/2 + (5/2)u² + 7 ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 15:59

Non, je te parle juste du quotient et du reste.

Du coup on est ramené à calculer

4$\Bigint_{0}^{\tan(\frac x2)}-\frac 12+\frac{\frac 52u^2+7}{2(3+u^2)(2+u^2)}du

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:02

et ben je trouve que l'expression est encore plus complexe qu'avant lol , c'est pas une décomposition , ça finira quand ? je vais pas essayer de décomposer 100 fois de suite quand meme ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:06

Mais si, c'est ainsi!

C'est plus simple qu'avant au sens où le degré du haut est inférieur à celui du bas.
Donc les facteurs au dénominateur étant du second degré et de discriminants négatifs, la fraction rationnelle qui reste admet une décomposition du type

\frac{A+Bu}{2(3+u^2}+\frac{C+Du}{2+u^2}.

Reste à trouver A,B,C,D avant d'intégrer!

Tu es encore loin d'être arrivée au bout de tes (enfin nos!!) peines.

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:10

Mias on peut directement déduire F(pi) , combien trouves tu ?

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:20

pour ton histoire d'identification , je tombe sur un truc comme ça :

2a + 2bu + au² + 6c + 6du + 2cu² + 2du³ , mais pour le systeme à résoudre je bloque :

a + 2c = 5/2
b + 2d = 0
2b + 6d = 0
2a + 6c = ? 7 ou 7 - 1/2 ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:30

Il y a des techniques plus simples que l'identification.

Déjà en multipliant par u de chaque côté et en regardant la limite en l'infini on trouve 0=B/2 + D.
Ensuite en remplaçant u par 0 on trouve 7/12=A/6+C/2.
Ensuite en observant que le membre de gauche est invariant par la transformation u->-u on obtient par identification et unicité de la décomposition B=-B et D=-D soit B=D=0.

Enfin en remplaçant u par 1 je tombe sur A/8 + C/3 = 19/48.

Finalement A=1/2 B=0 C=1 et D=0.

A vérifier bien sûr.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:31

Pour calculer F(pi) il faut déjà intégrer par rapport à x puis remplacer x par pi, une chose après l'autre!

Posté par
severinette
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:35

j'abandonne ça me soule grandement , jvais pas passer 15 jours dessus , je te remercie infiniment pour ton aide et ta patience tigweg .

Posté par
Tigweg Correcteur
re : petit calcul d'intégrale 18-03-08 à 16:41

Lol ok je t'en prie mais ce n'est pas si dur il suffit de s'obliger à le terminer.
Bon courage pour la suite!



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