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Quelques petites questions sur les intégrales généralisées

Posté par
shelzy01
27-10-07 à 14:13

Bonjour à tous
J'ai quelques petites questions en ce qui concerne les intégrales généralisées :

1).Quand on étudie la convergence d'une intégrale, on l'étudie au point où elle n'est pas défini ?
        1
ex:   (xe^-x)/(e^x - e^-x) dx on l'étudie en 0 ? elle est convergente
0

2). Et pour calculer sa somme, on l'étudie en ce même point? ou alors on calcul l'intégrale normalement ?

Moi je fais comme ceci quand homme demande d'étudier sa convergence je fais la limite au point où elle n'est pas définit, par contre ça veut dire quoi calculer sa somme comment on procède, est ce que c'est la limite qu'on vient d'obtenir ??

Merci pour vos explications car tout ceci est un peu confus

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:25

Bonjour

Par définition, si une fonction est définie sur [a,b[ et non définie en b, on dit que l'intégrale est convergente en b si et seulement si
\Large \lim_{x\to b_-}\int_a^x f(t)\,dt
existe. Si oui, c'est ça la valeur de l'intégrale generalisée. (Tu feras les adaptations pour ]a,b] ou ]a,b[ ou [a,+[ et ainsi de suite)

Si f est prolongeable par continuité en b, il n'y a pas de problème.

L'exemple type:
f(x)=1/x2 sur ]0,1]

\Large\lim_{x\to 0_+}\int_x^1\frac{dt}{t^2}=\lim_{x\to 0_+}\(1-\frac{1}{x}\)=1

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:32

Bonjour Camélia,
donc ici dans ton exemple, la somme de f(x) vaut 1, et cette intégrale est convergente c'est ça ?

Posté par
Rouliane
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:33

Bonjour,

Camélia a fait une petite erreur, la limite ne vaut bien sur pas 1

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:34

Oui, c'est bien ça

\Large\int_0^1\frac{dt}{t^2}=1

Tu verras qu'en général on ne sait pas faire ce gebre de calculs, mais il y a des critères qui permettent de dire qu'une intégrale converge, même sion ne sait pas faire le calcul (comme pour les séries).

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:38

D'accord par contre tout les critères qui permettent de dire qu'une intégrale converge, je les ai, et justement c'est ça le problème il y en a de trop , par contre quand on a une intégrale du genre:
1
  1/x dx
-1
elle est divergente
on prend ]0,1], mais pourquoi pas -1 ?

Posté par
Rouliane
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:42

Je ne suis pas d'accord Camélia, l'intégrale sur ]0,1] de 1/x² est loin de valoir 1

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:43

Bonjour Rouliane, elle vaut -1

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:43

En principe on n'écrit pas ça comme ça. Mais le seul point à problème est 0. 1/x est bien continue en -1, non?

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:45

Ah d'accord donc quand j'ai un intevalle, je regarde en quoi l'intégrale n'est pas défini et je calcule sa limite en ce point.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:50

la fonction 1/x2 étant positive, son intégrale sur n'importe quoi ne peut pas valoir -1.

Rouliane>

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:52

Par contre si je calcule une intégrale et que F(x)+00, alors cette intégrale est dite divergente, mais je ne peux pas calculer sa somme c'est vrai ?

Posté par
1 Schumi 1
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 14:54

Salut tout le monde,

Camélia >> Il semblerait numériquement que ça soit en effet de loin supérieur à 1.

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:00

je pense que l'on a:
1
[-1/t] = (-1 + (1/x))-1 quand x 0
x

Posté par
Rouliane
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:02

Camélia : \Large\lim_{x\to%200_+}\int_x^1\frac{dt}{t^2}=\lim_{x\to%200_+}\(-1+\frac{1}{x}\)=+\infty

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:05

Ah oui Rouliane, je me suis trompé tu as tout à fait raison, donc l'intégrale est divergente et non convergente, donc sa somme est égale à quoi ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:08

Oh, là, là! Toutes mes excuses! Alors en voilà une autre: (celle que j'aurais dû prendre)

\Large \int_0^1\frac{dt}{2\sqrt t}=\lim_{x\to 0_+}(1-\sqrt x}=1

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:11

Ok Camélia ce n'est pas grave, l'erreur est humaine , par contre peux tu me répondre pour 14:52, merci d'avance ^^

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:12

Si F est la primitive, tu as raison. Si une intégrale est divergente, elle n'a pas de valeur.

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:14

Ok donc même si on me demande de calculer sa somme c'est impossible alors

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:14

On ne devrait pas te la demander...

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:19

D'accord donc par exemple:
1
  1/x dx  est divergente
-1
                            1
et on obtient [ln(x)]            donc c'est pour ceci que l'intégrale n'admet pas de somme ?
                            -1
  

Posté par
Camélia Correcteur
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:27

Il faut écrire séparément l'intégrale de 0 à 1 (qui est bien divergente) et celle de -1 à 0 qui l'est tout autant. Donc cette intégrale n'existe pas!

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:33

D'accord je te remercie Camélia de m'avoir aidé, grâce à tes explications, je comprends mieux ces fameuses intégrales généralisées, par contre comme je vais travailler sur ceci durant le week-end, si j'ai encore une question, pourrais-je te là poser sur ce topic ?

Posté par
Rouliane
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 15:54

Tu peux continuer à poser tes questions sur ce topic, d'autres personnes te répondront si Camélia n'est pas là.

Posté par
shelzy01
re : Quelques petites questions sur les intégrales généralisées 27-10-07 à 16:00

Ok merci Rouliane



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