Bonjour, j'ai un petit problème pour démontrer une formule en utilisant un télescopage.
Soit In= (de 0 à x) t^n/(1+t²)dt avec x compris entre 0 et 1 inclus
1) Calculer I0, I1.
2) Montrer la formule de récurrence I(n+2)=1/(n+1) - In
3) On pose pour tout n appartient à N Un= (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1)
Montrer que Un = pi/4 + (-1)^(n-1).I(2n) en procédant à un télescopage en utilisant la relation trouvée en 2) ci-dessus.
1) I0=pi/4 et I1=ln(2)/2
2) J'ai réussi à démontrer la formule no problems.
3) Euh c'est là que je bloque...
Merci de votre aide!
Bonsoir turfle
Je ne comprends pas. Dans ton intégrale, il y a bien un x. Pourtant pour la question 1), tu trouves des résultats qui sont indépendants de x.
Kaiser
Bonsoir
Mille excuses c'est l'intégrale de 0 à 1 et non de 0 à x!
Je me suis trompé en recopiant la formule de l'énoncé
Encore désolé...
OK, pas de problème.
Pour la 3), utilise la 2) en commençant par remplacer n par 2k.
Ensuite, en effectuant une nouvelle manipulation tu devrais reconnaître un télescopage.
Kaiser
Bonsoir.
J'ai remplacé n par 2k mais je n'arrive pas à trouver un 2k-1 au dénominateur:
I(2k+2) + I2k = 1/(2k+1)
J'ai essayé de faire -1+1 mais comme c'est au dénominateur ça n'arrange pas l'affaire...
Merci de l'aide.
Bonjour! Je crois que passer la nuit à faire des maths éclaircit parfois l'esprit encore que.... Enfin bon!
Nous avons donc I(n+2) = 1/(n+1) - In
Posons n = 2.h , alors la relation devient I(2h+2) = 1/(2(h+1)-1) - I2h
Posons maintenant h+1 = k , alors I(2k) = 1/(2k-1) - I(2k-2)
k=1 I2 + I0 = 1
k=2 I4 + I2 = 1/3
k=3 I6 + I4 = 1/5
.
.
.
k=n I2n + I2n-2 = 1/(2n-1)
Soustrayons donc les résultats, on obtient : I0 + (-1)^(n-1)(2.I4+2.I6+...+2.I(2n-2)+ I2n) = (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1)
Jusque là tout va bien je crois... Ensuite j'ai développé I6, I10,... et I2n-2 grâce à la formule de départ à savoir I(n+2) = 1/(n+1) - In.
J'obtiens à présent I0 + (-1)^(n-1).(2/5 + 2/9 + ... + 2/(2n-3) + I2n) = (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1)
Je devais montrer que Un = pi/4 + (-1)^(n-1).I(2n) où Un est la (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1)
Or comme I0 = pi/4, j'obtiens Un = pi/4 + (-1)^(n-1).I(2n) + 2.(-1)^(n-1)(1/5 +1/9+...+1/(2n-3))
Il faudrait donc que 2.(-1)^(n-1)(1/5+1/9+...+1/(2n-3))=0 mais je sais pas comment le démontrer...
Merci beaucoup de l'aide
Bonjour turfle
Tu auras à du mal à démontrer que ce truc est nul parce que c'est faux.
En fait, tout va avant "soustrayons...".
En effet, ensuite tu multiplies par une puissance de -1 mais ce qui est étrange c'est que à gauche c'est une puissance constante (n-1) et à droite on se retrouve avec une puissance variable (avec k compris entre 1 et n).
Bref, il faut reprendre à partir de là.
Kaiser
Bonjour! J'ai refait, revu, mais pour le vaincu c'est pas encore sur
J'ai donc repris à partir de soustrayons les résultats et j'obtiens en fait:
I0 - (2.I4+2.I6+...+2.I(2n-2)) - I2n = 1 - 1/3 - 1/5 - ... - 1/(2n-1)
Puis j'ai redévelopper I6, I10,... et I2n-2 grâce à la formule de départ à savoir I(n+2) = 1/(n+1) - In.
Dans l'autre membre j'ai rmarqué que je n'avais pas tout à fait (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1) puisque le numérateur est une fois positif, une fois négatif. Donc je modifie un peu et j'obtiens:
I0 - (2/5 + 2/9 + ... + 2/(2n-3)) - I2n = 1 - 1/3 - 2/5 + 1/5 - 1/7 - 2/9 + 1/9 -...- 2/(2n-3) + 1/(2n-3) - 1/(2n-1).
(Pour les 3 derniers je ne suis absolument pas sur, je l'ai seulement déduis du membre de gauche pour que ça s'annule...)
Et donc si tout cela est juste, j'obtiens au final:
pi/4 - I2n = (de k=1 à n) (-1)^(k-1)/(2k-1)
Par contre je devais trouver pi/4 + (-1)^(n-1)I2n... C'est à cause de n pair ou impair?
Raaahhh c'est un exercice à s'embrouiller les chiffres. Cela dit merci grandement du coup de main ^^!
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