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Relation de Chasles Intégrales

Posté par
holacestmoi
10-12-17 à 19:25

Bonjour,
Je dois étudier la monotonie d'une suite (Un).
Un = intégrale entre n+1 et n de f(x)dx
J'ai eu idée de faire Un+1 - Un. J'obtiens :
intégrale entre n+2 et n+1 de f(x)dx - intégrale entre n+1 et n de f(x)dx.
Sauf que là, pour mettre sous la forme d'une seule intégrale (avec la relation de Chasles) je suis bloqué.
Pourriez-vous m'aider ?
Merci, bonne soirée

Posté par
Glapion Moderateur
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 19:47

Bonsoir, non tu ne vas pas y arriver comme ça.
Par contre si tu sais des choses sur f(x) ? croissante ? décroissante ?
et que tu fais le changement de variable t = x-1 qui va te ramener les bornes de Un+1 aux mêmes que celles de Un

tu n'auras plus qu'à étudier le signe de \int_n^{n+1} [f(t+1)-f(t)]dt

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 19:55

Bonjour, merci pour votre réponse!
Oui, en effet je sais que f(x) est croissante (car je l'ai démontré plus tôt).
Par contre, je ne comprends pas comment faire un changement de variable me permet d'avoir les mêmes bornes pour Un et Un+1 car ici ce n'est que le x que vous me conseillez de changer ?

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 19:56

Ahh si attendez je crois avoir compris ! Je le fais sur mon brouillon et je vous expose mes résultats

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 19:58

Je ne comprends pas d'où viennent f(t+1)-f(t)

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 20:30

Après plusieurs reprises, je n'y arrive toujours pas..

Posté par
Glapion Moderateur
re : Relation de Chasles Intégrales 10-12-17 à 23:38

U_{n+1}-U_n = \int_{n+1}^{n+2} f(x) dx - \int_{n}^{n+1} f(x) dx OK ?

Maintenant pour la première on fait le changement de variables t = x-1 x = t+1
donc f(x) devient f(t+1), dx = dt , les bornes deviennent n et n+1 (parce que quand x= n+2 alors t= n+1 et quand x = n+1 alors t = n)

donc U_{n+1}-U_n = \int_{n}^{n+1} ( f(t+1)  - f(t)) dt

si f est croissante alors f(t+1) - f(t) > 0 et donc l'intégrale aussi ce qui montre que la suite est croissante.

Posté par
lake
re : Relation de Chasles Intégrales 11-12-17 à 00:36

Bonsoir,

Le changement de variable en Terminale, hum, comment dire...

Sur [n,n+1], f(n)\leq f(x)\leq f(n+1) avec la croissance de f

Donc f(n)\leq u_n\leq f(n+1)

et f(n)\leq u_n\leq f(n+1)\leq u_{n+1}\leq f(n+2)

Posté par
Glapion Moderateur
re : Relation de Chasles Intégrales 11-12-17 à 10:53

oui tu as raison lake, c'est plus simple comme ça.

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 11-12-17 à 19:16

Bonjour, merci beaucoup pour votre réponse !
Je comprends la démonstration excepté le moment où le Un apparaît. Pourriez-vous m'expliquer ce qui permet de donner cette affirmation ?

Posté par
lake
re : Relation de Chasles Intégrales 11-12-17 à 21:15

Si sur un intervalle [a,b],  g(x)\leq f(x)\leq h(x), alors:

  \int_a^bg(x)\,\text{d}x\leq \int_a^bf(x)\,\text{d}x\leq \int_a^bh(x)\,\text{d}x

Un cas particulier lorsque f est bornée sur [a,b]:

  Si pour tout x\in [a,b],\quad m\leq  f(x)\leq M, alors:

    m(b-a)\leq \int_a^bf(x)\,\text{d}x\leq M(b-a)

Peut-être connais-tu ce dernier théorème sous le nom d'"inégalité de la moyenne".

Posté par
holacestmoi
re : Relation de Chasles Intégrales 13-12-17 à 15:40

Ah oui en effet je comprends ! merci beaucoup



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