exo6cor_integrale

  • Upload
    anass

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 exo6cor_integrale

    1/5

     

     

      I n =   π

    2

    0   sinn xdx

     I 0    I 1

      (I n)  

      I n    I n−2

      (n + 1) I nI n+1  

      limn→+∞

    I n   limn→+∞

    I n

    I n+1lim

    n→+∞√ 

    nI n

      I 2n    I 2n+1    π

     

      I 0  =   π

    2

    0   dx =  π2 , I 1  =

       π2

    0   sin xdx = [− cos x]π

    2

    0   = 1   I 2 =   π

    2

    0   sin2 xdx

      u =   π2 − x I 2 =   π

    2−π2

    π

    2−0   sin

    2 π2 − u

    (−du) =    π20   cos2 udu

     

       π2

    0   cos2 udu +

       π2

    0   sin2 xdx =

       π2

    0

    cos2 x + sin2 x

    dx =

       π2

    0   dx =  π2   = 2I 2

    I 2  

      I 0 =  π

    2

      I 1 = 1   I 2 =  π

    4

      (I n)

      x ∈ 0,π2    0 sin x 1   sinn x    x ∈ 0,π2    0 sinn+1 x sinn x  

    0,π2

    ,   0

       π2

    0   sinn+1 xdx

       π2

    0   sinn xdx

      0 I n+1   I n

      (I n)

      I n =    π

    2

    0

      sinn xdx =    π

    2

    0

      sinn−1 x sin xdx

    I n =   π

    2

    0   sin x sinn−1 xdx =

    − cos x sinn−1 xπ20      

    =0  

      n1

    +

       π2

    0cos x (n− 1)cos x sinn−2 xdx   

     

    n2

    I n = (n− 1)   π

    2

    0

    1− sin2 x sinn−2 xdx = (n− 1)    π20   sinn−2 xdx−    π20   sinn xdx = (n− 1) (I n−2 − I n)

     ∀n 2   I n =   n−1n   I n−2

     

  • 8/17/2019 exo6cor_integrale

    2/5

      n 2

      I n =

      n−1n

      I n−2I n+1 =

      nn+1I n−1

    I nI n+1 =  n−1n

    nn+1I n−2I n−1 ⇔ (n + 1) I nI n+1 = (n− 1) I n−2I n−1

      (2n + 1) I 2nI 2n+1 = (2n− 1) I 2n−2I 2n−1 =  . . . =  I 0I 1  =   π2(2n) I 2n−1I 2n = (2n− 2) I 2n−3I 2n−2  =  . . . = 2I 1I 2 =   π2

      ∀n 0 (n + 1) I nI n+1 =   π2

      limn→+∞

    I n =  l,    limn→+∞

    I nI n+1 =  l2 = lim

    n→+∞π

    2(n+1)  = 0    limn→+∞I n = 0

      (I n)    ∀n 0   I n  >  0   un =

      I nI n+1

      (I n)    un   1

      unun+1 =   I nI n+1I n+1I n+2

    =   I nI n+2

    =   n+2n+1    limn→+∞

    unun+1 = limn→+∞

    n+2n+1  = 1

     

    un

    un+2=

      I n

    I n+1

    I n+3

    I n+2=

      I n

    I n+1

    n+1n+2I n+1

    nn+1I n

    =  (n + 1)2

    n (n + 2) =

      n2 + 2n + 1

    n2 + 2n  1

      (u2n)    (u2n+1)     1

      limn→+∞

    u2n =  a 1     limn→+∞

    u2n+1 =  b 1    ∀n 1   un   1

      limn→+∞

    unun+1 = 1 = ab    a 1    b 1    a =  b  = 1

      un =  I nI n+1

    →n→+∞

    1

    ∀n 0 (n + 1) I nI n+1 =   π2    (n + 1) I 2n+1 =   π2 I n+1I n →n→+∞π2    limn→+∞

    √ nI n =

     π2

      I 2n =  2n−1

    2n   I 2n−2 =  2n−1

    2n2n−32n−2I 2n−4 =

      2n−12n

    2n−32n−2

    2n−52n−4I 2n−6  =

      2n−12n

    2n−32n−2 . . .

     3412I 0

      I 2n = (2n− 1)× (2n− 3) . . . 5× 3

    (2n)× (2n− 2) . . . 4× 2   I 0  =2n!

    (2n)×(2n−2)...4×2[2n] [ 2 (n− 1)] . . . [2× 2][2× 1]

    π2

     

    I 2n =

      (2n)!

    22n (n!)2π

    2

      (n + 1) I nI n+1 =  π2    I 2n+1 =

      22n (n!)2

    (2n + 1)!

      limn→+∞

    √ nI n =

     π2    limn→+∞

    (2n + 1) I 22n+1 =  π2

     

  • 8/17/2019 exo6cor_integrale

    3/5

      limn→+∞

    2 (2n + 1)

     22n (n!)2

    (2n + 1)!

    2

         = π

     

        1√ 1− x + √ 1 + x dx

     

    1√ 1− x + √ 1 + x =

    √ 1− x−√ 1 + x√ 

    1− x +√ 1 + x √ 1− x + √ 1 + x  =√ 

    1− x−√ 1 + x(1− x)− (1 + x)   =

    √ 1− x−√ 1 + x

    −2x

     

        1√ 1− x +√ 1 + x dx =

       √ 1− x−2x   dx

       =F (x)+

       √ 1 + x

    2x  dx

       =G(x)   F  (x)

      u =√ 

    1− x x = 1− u2 dx = −2udu

    F  (x) = √ 1− x

    −2x   dx =    u−2 (1− u2) (−2udu)

    F  (x) =   u2

    1− u2 du =   u2 − 1 + 1

    1− u2   du =  −du +    du

    1− u2

    F  (x) =

    −u +   12     11 + u  +

      1

    1− u du = −u +  12 ln

    |1 + u

    | −  12 ln

    |1

    −u

    |+ C 

    F  (x) = −√ 1− x +   12 ln1 + √ 1− x−   12 ln 1−√ 1− x + C 

      G (x)

      v = −x dx = −dv

    G (x) = √ 1 + x

    2x  dx =

     √ 1− v−2v   (−dv) = −F  (v) = −F  (−x)

        1√ 1− x + √ 1 + x dx = −√ 1− x +   12 ln 1+√ 1−x

    1−√ 1−x  + √ 1 + x −   12 ln 1+√ 1+x1−√ 1+x  + C 

     

      f   : [a,b] → R∗+    g : [a,b] → R     a < b  

     

  • 8/17/2019 exo6cor_integrale

    4/5

      h (x) =  ba |f  (t) + xg (t)| dt

     ∃z > 0    ∀x ∈ [−z,z]   h (x) h (0)

        b

    a g (t) dt = 0

      f   : [a,b] → R+  

     

      h.

      f     [a,b]

      N  = inf  x∈[a,b]

    f  (x)  >  0

     g    [a,b] ,    M  = supx∈[a,b]

    |g (x)|+ 1

      x →   ba

     f  (t) + xg (t) dt   =  ba

     f  (t) dt +  x  ba

     g (t) dt  

      0    ba

     g (t) dt = 0

      h (0) =  ba |f  (t)| dt =   b

    a f  (t) dt   |b− a|N > 0,    I  = [−y,y] ⊂

    [−z,z]    x    ∀x ∈ I     t → f  (t) + xg (t)

      f  (t) + xg (t) f  (t)− |xg (t)| N  − |xg (t)| N  − yM 

      y   min N M ,z =⇒ ∀x ∈ [−y,y]   ∀t ∈ [a,b]   f  (t) + xg (t) 0   x ∈ [−y,y]   h (x) =   b

    a |f  (t) + xg (t)| dt =   b

    a [f  (t) + xg (t)] dt =

      ba

     f  (t) dt + x  ba

     g (t) dt

      h (x) =  ba

     f  (t) dt + x  ba

     g (t) dt   ba

     f  (t) dt =  h (0) ⇐⇒ x   ba

     g (t) dt 0

      x →   x   ba

    g (t) dt     

      [−y,y]  

      x = −y    y    [−y,y] ,    h     x = 0,  

      b

    a g (t) dt = 0

     R+  

    R+

      N  = inf  x∈[a,b]

    f  (x) >  0  

      f   : [a,b] → R+  f   

      f 

     

  • 8/17/2019 exo6cor_integrale

    5/5

      [a,b] = [−1,1]   f  (x) = x g (x) = 1

    h (x) =

      b

    a |f  (t) + xg (t)| dt =

      1−1 |t + x| dt

      x ∈ [−1,1]   h (x) =  −x−1 |t + x| dt +   1−x |t + x| dth (x) = −  −x−1   (t + x) dt +   1−x (t + x) dth (x) =

    − (t+x)22

    −x−1

    +(t+x)2

    2

    1−x

    = (−1 + x)2

    2  +

     (1 + x)2

    2  =   12

    (x− 1)2 + (x + 1)2

    h (x) =   12

    x2 − 2x + 1 +  x2 + 2x + 1 =  x2 + 1

     h

       ∀x ∈ [−1,1]   h (x) h (0)     1−1 g (t) dt = 2 = 0

     R+.