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Niveau Licence Maths 1e ann
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Primitives

Posté par
ausensio45
16-03-24 à 16:41

Bonjour,
J'aimerais déterminer une primitive de \frac{1}{\sqrt{e^x-1}} à l'aide d'un changement de variable.

Merci d'avance

Posté par
candide2
re : Primitives 16-03-24 à 17:20

Bonjour,

e^x - 1 = t² devrait convenir

...

Posté par
Rintaro
re : Primitives 17-03-24 à 10:46

Bonjour,

pas vraiment, t2 ne réalise pas un difféomorphisme avec ]-1,+[. Le mieux c'est de prendre u = e^x et de refaire un changement de variable après.

Posté par
Rintaro
re : Primitives 17-03-24 à 10:47

Arf je me suis emmêlé les pinceaux, ma réponse est à jeter .

Posté par
Ulmiere
re : Primitives 18-03-24 à 14:03

Sans changement de variable ni calcul d'intégrale

Citation :
\dfrac{1}{\sqrt{e^x-1}} = 2\dfrac{1}{e^x} \times \left[\dfrac{1}{2\sqrt{e^x-1}} \times e^x\right]

La partie entre crochets est \dfrac{d}{dx}\sqrt{e^x-1} et le 1/e^x correspond à \dfrac{1}{1+\sqrt{e^x-1}^2} = \arctan'(\sqrt{e^x-1}).

La formule de dérivation d'une composée de fonctions nous dit donc qu'une primitive de la fonction que tu demandes est donnée par f(x) = 2\arctan(\sqrt{e^x-1}).



Calcul en utilisant ce résultat.

Citation :
Sa forme suggère de poser u = \sqrt{e^x-1}, ce qui est parfaitement inversible sur ]0,\infty[, qui est le domaine de définition de la fonction à intégrer, très régulier, et strictement croissant.
Ca correspond à x = \log(u^2+1), et \text{d}x = \dfrac{2u\text{d}u}{1+u^2} = 2u\text{d}(\arctan u). À une constante près,

f(u) = \int_0^u \dfrac{1}{\sqrt{e^x-1}}\text{d}x = \int_{0}^{\sqrt{e^u-1}} 2\text{d}(\arctan u) = 2\arctan(\sqrt{e^u-1})

Posté par
candide2
re : Primitives 18-03-24 à 14:42

Puisque tout est fait ... je le fais en utilisant ma réponse précédente

Changement de variables : e^x - 1 = t² (licite puisque e^x -1 doit être >= 0 à cause de la racine carrée)

e^x dx = 2t dt
dx = 2t/e^x dt
dx = 2t/(1+t²) dt

\int \frac{dx}{\sqrt{e^x-1}} = \int \frac{2t}{t(1+t^2)} dt = 2\int \frac{dt}{1+t^2} = 2.atan(t)

\int \frac{dx}{\sqrt{e^x-1}} = atan(\sqrt{e^x - 1})



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