exo2cor_integrale

  • Upload
    anass

  • View
    215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    1/7

     

     

      I n = 10

    x2n+1 ln x1 − x2

      dx

      I n

      limn→+∞

    I n = 0

      I n+1 − I n    limn→+∞

    nk=1

    1

    k2

     

      f     [0,π]

     

    1

    n

     nπ0   f 

    un

    sin(u) du =

      2

    n

    nk=1

    (−1)k f ckn

     

      ∀k ∈ {1, . . . , n}   k ∈  [(k − 1) π,kπ]

      limn→+∞

    1

    n

    nk=1

    (−1)k f ckn

     = 0    lim

    n→+∞

    1

    n

     nπ0   f 

    un

    sin(u) du = 0

      limn→+∞

     π0   f  (t)sin(nt) dt = 0

      limn→+∞  

      π

    2

    0

      f  (t)sin(nt) dt = 0

     

      (α,β ) ∈ R2     π

    0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

      1

    n2

     

     π0

    αt + βt2

    dt

      cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt) = 1

    2

    sin  (2n+1)t2

    sin   t2− 1

     

    sin p − sin q  = 2 cos  p+q2 sin  p−q2  

       π2

    0

    sin (2n + 1) t

    sin t  dt =

      π

    2

     

    nk=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt  

      limn→+∞

    nk=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =  −

    1

    2

     π0

    αt + βt2

    dt

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    2/7

      limn→+∞

    nk=1

    1

    k2  =

      π2

    6  = −4

     10

    x ln x

    1 − x2dx

     

     

        ∀x ∈  ]0,1[   f n (x) =  x2n+1 ln x

    1 − x2

      f n    ]0,1[   10

    x2n+1 ln x

    1 − x2  dx  

      f n

      limx→0

    x ln x = 0    limx→0

    x2nx ln x

    1 − x2  = 0

      ln x   ln x = ln(1 − (1 − x)) = − (1 − x) + o (1 − x)

     

    ln x

    1 − x =

     − (1 − x) + (1 − x) ε (1 − x)

    1 − x  = −1 + ε (1 − x)    lim

    x→1

    ln x

    1 − x = −1

     f n (x) =  x2n+1 ln x

    (1 + x) (1 − x)    limx→1

    f n (x) = −1

    2

      f n    gn :  gn (x) = 0    x = 0−12    x = 1

    f n (x)    x ∈  ]0,1[

    gn   10   f n (x) dx =

     10   gn (x) dx

        hn   ∀x ∈  [0,1]   hn (x) =

    0    x = 0−12    x = 1

    x ln x

    1 − x2    x ∈  ]0,1[

     hn    [0,1]    M    ∀x ∈  [0,1]   hn (x) M 

      0  10   |f n (x)| dx =  10   x2n |hn (x)| dx  10   x2nM dx =  M  x2n+1

    2n + 11

    0

    =  M 

    2n + 1   →n→+∞0

      limn→+∞

     10   |f n (x)| dx = 0    limn→+∞

     10   f n (x) dx = 0 = limn→+∞

    I n

     

    I n+1 − I n = 10

    x2n+1+2 ln x

    1 − x2  dx −

     10

    x2n+1 ln x

    1 − x2  dx =

     10

    x2n+1+2 − x2n+1

    ln x

    1 − x2  dx

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    3/7

    I n+1 − I n = 10

    x2n+1

    x2 − 1

    ln x

    1 − x2  dx =  −

     10   x

    2n+1 ln xdx

    I n+1 − I n =  −  10   x2n+1 ln xdx =  −  x2n+22n + 2 ln x1

    0+  10 x2n+2(2n + 2) x dx =   x

    2n+2

    (2n + 2)210

    I n+1 − I n =  1

    (2n + 2)2  =

      1

    4 (n + 1)2

    nk=1

    1

    k2  =

    nk=1

    I k − I k−1 = 4 (I n − I 0)

      limn→+∞

    I n = 0,    limn→+∞

    nk=1

    1

    k2  = −4I 0  

    +∞k=1

    1

    k2

     

     

    1

    n

     nπ0   f 

    un

    sin(u) du =

      1

    n

    nk=1

     kπ(k−1)π f 

    un

    sin(u) du

      u →  sin u    [(k − 1) π,kπ]

     

    1n

     nπ0   f 

    un

    sin(u) du =

      1n

    nk=1

    f ckn

     kπ(k−1)π sin (u) du    ck  ∈   [(k − 1) π,kπ]

     

    1

    n

     nπ0   f 

    un

    sin(u) du =

      1

    n

    nk=1

    f ckn

    [cos u]kπ(k−1)π  =

      2

    n

    nk=1

    (−1)k f ckn

     

     f     [0,π]    f     [0,π]    |f |    M 

      ε > 0

    ∃N > 0    ∀ (x,y) ∈  [0,π]2 |x − y| 1

    N π  ⇒ |f  (x) − f  (y)| ε

     

    f  ckn

    − f 

    kπn

    ε   1n nk=1 (−1)k f ckn

     1

    n

    nk=1

    (−1)k f kπn

    ε  

    1

    n

    nk=1

    (−1)k f ckn

     

      1

    n

    nk=1

    (−1)k f kπn

     

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    4/7

    1n nk=1 (−1)k f kπn

    1n[n2

    ]−1k=1

    f 2k+2n

      π

    − f 2k+1n

      π + 1

    n

    nk=2[n

    2]

    f kπn

     π

      n N 

     

    1n nk=1 (−1)k f kπn

    1n[n2 ]−1k=1

    ε + 1

    n

    nk=2[n

    2]

    M   ε + M 

    n

      n    1

    n  ε

     

    1n nk=1 (−1)k f kπn

    ε   lim

    n→+∞

    1

    n

    nk=1

    (−1)k f ckn

     = lim

    n→+∞

    1

    n

    nk=1

    (−1)k f kπn

     = 0

     

      u =  nt π0   f  (t)sin(nt) dt =

      1

    n

     π0   f 

    un

    sin(u) du    lim

    n→+∞

     π0   f  (t)sin(nt) dt = 0

     

      u =  nt   π2

    0   f  (t)sin(nt) dt =  1

    n

       nπ2

    0   f un

    sin(u) du =

      1

    n

     [n2

    ]π0   f 

    un

    sin(u) du +

     1

    n

       nπ2

    [n2 ]π f un

    sin(u) du

     f    0,π2    M      π20   f  (t)sin(nt) dt 1n  [n2 ]π0   f un sin(u) du

    + 1n    nπ2[n2 ]π M du

    n

    2

    −1   [n

    2]π

    0f u

    n

    sin(u) du

       →

    n→+∞0

    + M π

    2n

      limn→+∞

       π2

    0   f  (t)sin(nt) dt = 0

     

     

      π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

    αt + βt2

     sin(nt)n

    π0   

    =0

    − π0   (α + 2βt)

     sin(nt)

    n  dt

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    5/7

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =  −

    − (α + 2βt)

     cos(nt)

    n2

    π0

    − π0   2β 

    cos(nt)

    n2  dt

     π0αt + βt2 cos(nt) dt = (α + 2βπ) (−1)n

    n2  −   α

    n2 − 2β sin(nt)

    n3π0   

    =0

    = (α + 2βπ) (−1)n

    n2  −   α

    n2

     

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

      1

    n2  

      α =  −1α + 2βπ  = 0

      ⇐⇒

      α =  −1

    β  =  1

     

     π0 αt + βt2 dt = α t2

    2   + β 

    t3

    3 π

    0 = α

    π2

    2   + β 

    π3

    3

     

      α =  −1

    β  =  1

     

     π0

    −t +

      t2

    dt =  −

    π2

    2  +

     π3

    6π  = −

    3π2

    6  +

     π2

    6  = −

    π2

    3

     

     π0

    −t +

      t2

    dt =  −

    π2

    3

     

    cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt) =n

    k=1cos(kt) = R   n

    k=1eikt = Reit n−1

    k=0eikt = Reiteint − 1

    eit − 1

    cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt) = R

    eite

    int

    2

    eint

    2   − e−int

    2

    eit

    2

    eit

    2   − e−it

    2

     = Re it2 (n+1) sin  nt2

    sin   t2

     =

     cos  (n+1)t2   sin nt2

    sin   t2

      sin p − sin q  = 2 cos p+q2

    sin

     p−q2

      p =  nt +   t2+    q  =

      t2   cos

     (n+1)t2   sin

     nt2   =

      12

    sin

    nt +   t2

    − sin   t2

      cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt) =

    sin

    nt +   t2

    − sin   t2

    2sin   t2

    = 1

    2

    sin  (2n+1)t2

    sin   t2− 1

     

     cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt) = 1

    2

    sin  (2n+1)t2

    sin   t2− 1

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    6/7

    1

    2

     π0

    1

    sin  (2n+1)t2sin   t2

    − 1

    dt =

     π0   [cos t + cos (2t) + . . . + cos (nt)] dt =

    nk=1

     π0   cos(kt) dt =

    nk=1

    − sin(kt)

    k

    π0

       =0

     

      ∀k>0

     

    12

     π0

    1 sin

     (2n+1)t2

    sin   t2− 1

    dt = 0 = 1

    2

     π0

    sin  (2n+1)t2sin   t2

    dt −  12

     π0   dt =

     12

     π0

    sin  (2n+1)t2sin   t2

    dt − π

    2

     

     π0

    sin (2n+1)t

    2

    sin   t2dt =  π

      u =   t2 π0

    sin  (2n+1)t2sin   t2

    dt =   π2

    0   2sin(2n + 1) u

    sin u  du  

       π2

    0

    sin(2n + 1) u

    sin u  du =

      π

    2

     

    nk=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

     π0

    αt + βt2

      nk=1

    cos(nt)

    dt =

     π0

    αt + βt2

     12

    sin  (2n+1)t2

    sin   t2− 1

    dt

      u =   t2n

    k=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

       π2

    0

    2αu + 4βu2

     sin(2n + 1) usin u

      du − 1

    2

     π0

    αt + βt2

    dt

    nk=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

       π2

    0   2

    αu + 2βu2 sin (2n + 1) u

    sin u  du −

     1

    2

     π0

    αt + βt2

    dt

      f  (t) =  αu

     + 2βu2

    sin u

      sin u   sin u =  u + o (u)    limt→0

    f  (t) = α

      f      π2

    0   2

    αu + 2βu2 sin(2n + 1) u

    sin u  du =

       π2

    0   2αu + 2βu2

    sin u  sin((2n + 1) u) du = 2

       π2

    0   f  (u)sin((2n + 1) u) du

      limn→+∞

       π2

    0   f  (u)sin((2n + 1) u) du = 0

     

    n

    k=1  π

    0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =

       π2

    02

    αu + 2βu2

     sin(2n + 1) u

    sin u  du

       →n→+∞0−

     1

    2

     π

    0

    αt + βt2

    dt

      limn→+∞

    nk=1

     π0

    αt + βt2

    cos(nt) dt =  −

    1

    2

     π0

    αt + βt2

    dt

     

  • 8/17/2019 exo2cor_integrale

    7/7

     

     

      α =  −1

    β  =  1

     

     π

    0 −t +

      t2

    2πcos(nt) dt =

      1

    n2

     

    nk=1

     π0

    −t +

      t2

    cos(nt) dt =

    nk=1

    1

    k2

      limn→+∞

    nk=1

     π0

    −t +

      t2

    cos(nt) dt = lim

    n→+∞

    nk=1

    1

    k2  =

     1

    2

     π0

    −t +

      t2

    dt =

      π2

    6

      limn→+∞

    nk=1

    1

    k2  = −4I 0 =  −4

     10

    x2n+1 ln x

    1 − x2  dx

      limn→+∞

    nk=1

    1

    k2  =

     π2

    6  = −4

     10

    x ln x

    1 − x2dx