Intégrale impropre

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Kiwiks
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Intégrale impropre

par Kiwiks » 09 Déc 2010, 20:27

Bonsoir,

Je cherche l'équation différentielle vérifiée par la fonction . J'ai fait une IPP et j'ai trouvé. (J'ai préalablement du vérifier le caractère C1 de f sur R+*).

Le problème est que je ne sais pas si mon résultat est bon et je ne sais pas répondre à la question qui suit qui demande d'en déduire une expression de f(x) à l'aide de fonctions usuelles.

Je vous remercie de votre aide !



Doraki
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par Doraki » 09 Déc 2010, 21:01

Je suis d'accord avec ton équation différentielle pour l'instant.

Essaye de faire intervenir f" et/ou de faire une autre intégration par parties sur le bout d'intégrale qui reste.

Kiwiks
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par Kiwiks » 09 Déc 2010, 21:08

Mais est ce que j'ai le droit étant donné qu'on ne pas fait montrer la classe C2 préalablement ?

Doraki
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par Doraki » 09 Déc 2010, 21:32

Rien ne t'empêche de montrer que f est C2.
Montrer que f' est C1 ne devrait pas être beaucoup plus difficile que de montrer que f est C1.

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Ben314
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par Ben314 » 09 Déc 2010, 22:41

Salut,
Perso, je suis un peu sec...
En posant s=racine(t) puis en écrivant que sin(s)=Im(exp(is)) on montre facilement que f(x)=1/(1+x^2) qui vérifie tout plein d'équa-diff, par exemple (1+x²)f'+2xf=0, mais je ne vois pas comment obtenir facilement (et sans y aller "au pif") une équation différentielle en partant de ton intégrale de départ...

@Doraki : Tu as une "méthode carrée" dans ce type de truc ?
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

Doraki
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par Doraki » 09 Déc 2010, 22:43

non j'ai pas tellement eu le temps d'aller en profondeur mais il me semblait qu'à force d'IPP / dérivations par rapport à x, on finirait par épuiser les différents types d'intégrales qui peuvent intervenir.

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Ben314
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par Ben314 » 09 Déc 2010, 22:48

En plus, je me suis un peu gourré dans les calculs : j'ai légèrement confondu un s et un s² : on y arrive effectivement en utilisant les complexes, mais la solution est plus complexe que f(x)=1/(1+x²)...

Je (re)regarde...
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Doraki
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par Doraki » 09 Déc 2010, 23:57

J'ai 4x²f" + (2x-1)f' - 6f = 0.

Faut que je revérifie et que je poste une preuve évidente.

Erf me suis gourré dans f".

Kiwiks
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par Kiwiks » 10 Déc 2010, 00:16

Merci pour vos réponses ! Il a fallu faire combien d'IPP pour arriver au résultat ?

Doraki
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par Doraki » 10 Déc 2010, 00:49

Bon alors pour a,b,c qui sont des fonctions de x, on regarde la fonction


Clairement elle est nulle quand t=0 et quand t= +l'infini.
Du coup, l'intégrale de 0 à l'infini de dF/dt(x,t) dt = 0.

dF/dt(x,t) =
=

On pose ai-2bx = 3b+ci = 0, par exemple en choisissant c=3i,b=1,a= -2ix :

dF/dt(x,t) =

L'intégrale de ce machin est donc nulle, or on sait que
f(x,t) = Re(intégrale de (-i)*e^truc dt),
f'(x,t) = Re(intégrale de it*e^truc dt),
f"(x,t) = Re(intégrale de (-it²)*e^truc dt),

On en déduit que -4x^2f" + (-14x+1)f' - 6f = 0.

Bon j'ai fait ce calcul deux fois et j'ai eu la même chose les deux fois, j'pense que c'est mon vague truc au-dessus qui est faux et que j'avais fait en vitesse.

JeanJ
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par JeanJ » 10 Déc 2010, 08:46

Cette intégrale est la transformée de Laplace de sin(sqrt(t)) qui est connue :
f(x) = (sqrt(pi)/2)exp(-1/(4x))/x^(3/2)
D'où l'équation différentielle :
f ' (x) = ((1/(4x²)-3/(2x)) f(x)

 

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