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Prolongement par continuité d'une intégrale

Posté par
MarieMercury
03-06-12 à 15:51

Hello !

Pour préparer mes oraux, je dois faire l'exo suivant :

Soit f(x) = int(x, 2x) de exp(t)/t    sur R*       (x et 2x sont les bornes de l'intégrale)

J'ai déjà montré que f était définie, continue, dérivable sur R* et déterminé f'(x).

Maintenant on me demande que f est prolongeable par continuité en 0 et c'est là que je bloque...


Merci d'avance!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:01

Bonjour

Montre que f(x)-\int_x^{2x} \dfrac{dt}{t} tend vers 0 quand x tend vers 0.

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:17

D'accord. J'ai essayé de "bidouiller" un truc mais au final je trouve f(0)=ln 2 ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:18

Mais c'est bien ce qu'il faut trouver!

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:20

Ah ?! Mais c'est magnifique!

Et ce résultat suffit à montrer que f est prolongeable par continuité par f(0)=ln 2 alors ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:21

Absolument!

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:24

D'accord !
Merci beaucoup !!

(Il est possible que je revienne poster pour une histoire de dérivabilité... )

Encore merci!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:26

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:56

On me demande ensuite d'étudier la dérivabilité de f (ainsi prolongée) en 0

J'ai dit que pour x]0,1[ , f'(x) = (e2x - ex):x  et je cherche à déterminer sa limite en 0
ça donne 0 ou +  ? (je sais c'est pas sérieux de pas savoir ça mais j'ai toujours eu du mal en limites/continuité malheureusement ^^ )

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 16:57

Pardon  :  f'(x) = ( e2x - ex ) / x

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:00

Si tu ne sais pas faire des développements limités je te rappelle que

\lim_{u\to 0}\dfrac{e^u-1}{u}=1

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:07

Ah mais oui j'suis bête.

Il faut mettre ex en facteur de mon expression de f'(x) et on trouve 1 ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:16

Par exemple... le résultat est bien 1.

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:18

Okay, merci beaucoup encore une fois

Posté par
MarieMercury
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:39

Je me demande pourquoi Maple me dit que f(0)=0 ? J'ai du me tromper.

Mis à part ça,Je suis pas sûre d'avoir bien démontré le fait que f(x) - et/t dt    tend vers 0  (enfin mon truc me semble un peu "rapide" )

Posté par
Tarik
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 03-06-12 à 17:52

on a 1\x continue sur R*
et exp(t) continue sur R => il est continue sur R*
il faut calculer lim x=>0 exp(x)\x
je trouve la limite = l infinie
je pense qu'il n'est pas prolongeable par continuité

Posté par
Camélia Correcteur
re : Prolongement par continuité d'une intégrale 04-06-12 à 14:13

> Tarik \int{x}^{2x}\dfrac{t}{t}=\ln(2x)-\ln(x)=\ln(2) même si la fonction 1/t n'est pas intégrable côté 0.

> MarieMercury

Tu peux commencer par montrer que pour t\in[0,1] on a t\leq e^t-1\leq 2t donc

1\leq \dfrac{e^t-1}{t}\leq 2 et en intégrant de x à 2x (pour 0 < x < 1/2) on trouve

x\leq f(x)-\int_x^{2x}\dfrac{dt}{t}\leq 2x

Après il suffit de faire marcher les gendarmes!



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