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Niveau Maths sup
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une petite question d'intégration.

Posté par
molp
09-03-07 à 15:02

Bonjour,
Je souhaiterai calculer l'intégrale I_1 = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{dx}{1 + \cos{x}} et j'aimerai savoir si il y a une échapatoire au changement de variable ? Si oui, lequel ?

Merci d'avance.

Posté par
robby3
une petite question d'intégration. 09-03-07 à 15:04

Bonjour à part mettre X=cos(x),l'integrale devient assez facile,je vois pas autre chose.
Désolé.

Pourquoi chercher une autre méthode?

Posté par
Camélia Correcteur
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 15:05

Bonjour
Faut pas rêver... Il faut changer de variable!

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 15:19

1/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/[(1-cos(x))*(1+cos(x))]
1/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/(1-cos²(x))
1/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/sin²(x)
1/(1+cos(x)) = 1/sin²(x) - cos(x)/sin²(x)

Avec S comme signe intégral:

S dx/(1+cos(x)) = S dx/sin²(x) - S [cos(x)/sin²(x)] dx

S dx/(1+cos(x)) = - cotg(x) + [1/sin(x)]

S dx/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/sin(x)

S(0,Pi/2) dx/(1+cos(x)) = [(1-cos(x))/sin(x)](de0àPi/2)

S(0,Pi/2) dx/(1+cos(x)) = 1 - 0 = 1
-----
Sauf distraction.  

Posté par
molp
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 16:01

Je ne comprends pas comment l'intégrale disparait, puis réapparait :

"S dx/(1+cos(x)) = S dx/sin²(x) - S [cos(x)/sin²(x)] dx

S dx/(1+cos(x)) = - cotg(x) + [1/sin(x)]

S dx/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/sin(x)

S(0,Pi/2) dx/(1+cos(x)) = [(1-cos(x))/sin(x)](de0àPi/2)"

Posté par
otto
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 16:04

Pour plus de lisibilité, ce serait mieux d'utiliser tex.

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 16:25

molp,

Précise ta question, je ne vois rien d'ambigü dans ma réponse.

Posté par
molp
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 17:23

Je ne vois pas comment vous passez de (1) à (2) :

"
S dx/(1+cos(x)) = (1-cos(x))/sin(x)      (1)

S(0,Pi/2) dx/(1+cos(x)) = [(1-cos(x))/sin(x)](de0àPi/2)       (2)"

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 17:35

\int\frac{dx}{1+cos(x)} = \frac{1-cos(x)}{sin(x)}

Cela signifie que F(x) = \frac{1-cos(x)}{sin(x)} est UNE primitive de f(x) = \frac{dx}{1+cos(x)}

On a donc:

\int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{dx}{1+cos(x)} = \frac{1-cos(\frac{\pi}{2})}{sin(\frac{\pi}{2})} - lim_{x\to 0+} \frac{1-cos(x)}{sin(x)}

\int_0^{\frac{\pi}{2}}\frac{dx}{1+cos(x)} = 1 - lim_{x\to 0+} \frac{1-cos(x)}{sin(x)}

\int_0^{\frac{\pi}{2}}\frac{dx}{1+cos(x)} = 1 - 0 = 1
-----

Posté par ADMA (invité)INTEGRATION AVEC CGANGEMENT DE VARIABLE 09-03-07 à 20:18

Bonsoir tout le monde,
Je vous sollicite ce soir afin d'obtenir peut être des réponses à 2 questions !!
Voici l'intégrale qui m'est demandé de résoudre:

  PI
I=    dx/3+sin X    ,  a priori il est nécessaire de poser t= tan (x/2)
  PI/2

1° Il m'est tout d'abord demandé de montrer que I existe avec comme bornage 3PI/2  et PI/2 , quelqu'un peut il m'expliquer comment procéder?

2° Dans le calcul de l'intégrale ci dessus, je bloque sur le résultat suivant (qui est certainement fausse)
         1/2 1+COS X / 3+SIN X en ayant posé t= tan (x/2)
Si c'est juste, je ne sais pas trouver la primitive!! et si c'est faux, ....

Merci par avance,
ADMA

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 20:30

Bonsoir,

En quelle classe es-tu ?

Posté par ADMA (invité)Intégration 09-03-07 à 20:36

J'ai un cursus atypique

je suis salarié dans une entreprise, et je reprend les études.
Aujourd'hui, je suis un 1 ere année d'ingé dans un cycle d'alternance

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 20:38

Ok,

Remarque que la fonction définie par l'intégrande est continue sur l'intervalle d'étude.

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 20:41

J'ai  représente graphiquement cette fonction, donc OK pour la continuité, je crois qu'elle est également monotone, donc bijective?

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:02

Bah ça dépend si elle strictement monotone ou pas.

Mais là on n'en a pas besoin

Sinon pour le calcul de I, je n'ai pas bien compris ce que tu as fait, peux-tu mettre ton raisonnement ?

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:16

j'ai pose dt=1+tan x/2 dx   ---> dx= 1/1+tan x/2 dt

je l'ai ensuite remplace dans l'integrale a calcule:

  
I=    dx/3+sin X    
  /2

puis, je viens de remarquer que j'ai fait une erreur d'ecriture, car j'ai poser avec tan²
Peux tu quand même m'aider à la résoudre?

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:25

Si tu poses t=tan(x/2) alors tu as : sin(x)=2t/(1+t^2)

Donc x=2arctan(t) donc dx=dt/(1+t^2)

De plus, pour x=Pi, on a : t=infini

Pour x=Pi/2 on a t=0

As-tu déjà vu les intégrales généralisées ?

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:27

En faite, ce que j'avais pose était bon
t=tan x/2
dt=1/cos² x/2 dx   ---> dx= cos²x/2 dt

je remplace dans l'équation, et remarque que cos²x/2= 1+COS 2X/2

Ensuite, aprés simplification ceci me donne
1+COSX/6+2sin x dt    ??? à confirmé ?

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:31

Tu devrais mettre des parenthèses pour qu'on comprenne mieux

Moi j'ai :

dx/(3+sin(x))=[dt/(1+t^2)]/[3+2t/(1+t^2)]=dt/(3t^2+2t+3)

Es-tu d'accord avec ça ?

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:31

non, cela ne me dit rien


ce résultat que tu me donnes, dois je le postuler?   >>  sin(x)=2t/(1+t^2)

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:34

Ca non tu peux le démontrer

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:34

TU VAS UN PEU VITE POUR MOI! LAISSE MOI ECRIRE SUR UNE FEUILLE AFIN que je comprenne

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:35

D'accord mais vite, je ne  peux plus rester longtemps

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:36

j'ai pas compris ta réponse, est il demontrable?

Posté par ADMA (invité)re : une petite question d'intégration 09-03-07 à 21:38

S'il te reste un peu de temps, explique moi ton résultat précedent
dt/(3t^2+2t+3)

Posté par
fusionfroide
re : une petite question d'intégration. 09-03-07 à 21:45

Citation :
j'ai pas compris ta réponse, est il demontrable?


Bien sûr il suffit de jongler avec 2 ou 3 formules de trigo
Je te mets un lien si tu ne les a plus en tête : ---->

4$\frac{dx}{3+sin(x)}=\frac{\frac{dt}{1+t^2}}{3+\frac{2t}{1+t^2}}=\frac{\frac{dt}{1+t^2}}{3\frac{1+t^2}{1+t^2}+\frac{2t}{1+t^2}}

Ensuite tu mets au même dénominateur et tu simplifies.

Pour la suit (je dois y aller), tu utilises la forme canonique de 4$3t^2+2t+3

Ensuite tu essaies de te ramener en simplifiant à la forme 1/(1+U^2)

Enfin, n'oublie pas que les bornes d'intégration ont changé comme je te l'ai montré

A+



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