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Olympiades mathématiques, énigmes et défis
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nekros
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par nekros » 14 Juil 2006, 00:22
Bonsoir,
Soient

et

dans

.
Montrer que
On supposera démontrée la convergence de cette intégrale. (qu'il l'est d'ailleurs)
Bonne chance.
Thomas :zen:
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aviateurpilot
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par aviateurpilot » 14 Juil 2006, 00:49
là
je n'ai rien a dire
car je n'ai pas encore vu une integrale de cette forme dans le cour( :hein: )
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nekros
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par nekros » 14 Juil 2006, 00:59
Arf, c'est comme si tu posais
dx = \lim_{x \to +\infty} \int_a^{x} f(x)dx)
THOMAS g :zen:
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mln
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par mln » 14 Juil 2006, 01:19
Juste une idée sans etre rigoureux :

(je n'est pas prouvé qu'on pouvait inverser... mais j'imagine qu'on peut)
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Nightmare
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par Nightmare » 14 Juil 2006, 01:46
Bonsoir tout le monde :happy3:
mln : L'inversion vient du théorème de fubini si je ne me trompe pas.
Sinon la convergence de l'intégrale, même si elle est admise, se démontre aisément me semble-t-il :
u²f(u) (ou f(u) est l'intégrande) converge vers 0 lorsque u->+oo, c'est un critère de convergence qui permet donc d'affirmer que notre intégrale converge (absolument même)
:happy3:
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Sdec25
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par Sdec25 » 14 Juil 2006, 01:47
Je crois qu'on peut inverser quand les bornes de l'intégrales de dépendent pas de la variable d'intégration de l'autre intégrale (théorème de Fubini je crois).
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mln
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par mln » 14 Juil 2006, 09:15
Merci Nightmare, je pensais que Fubini ne suffisait quand on intègre par rapport à u sur

: je me serais embêté à faire :
dt du=lim_{c->+\infty} \int_a^b\int_0^c f(u,t)du dt = \int_a^b lim_{c->+\infty} \int_0^c f(u,t)dt du)
en justifiant l'inversion limite et intégrale. :we:
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Chimomo
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par Chimomo » 14 Juil 2006, 10:38
Fubini est fait pour éintervertir les intégrales sur des intervalles autre qu'un segment (parceque pour deux segments il est assez évident). Cependant, il faut faire attention, il y a plein d'hypothèses à vérifier pour appliquer le théorème de Fubini !
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nekros
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par nekros » 14 Juil 2006, 10:52
Bonjour tout le monde,
C'est vrai que la convergence (et donc le fait que l'intégrale existe) est facile à prouver.
En effet, on a
=\frac{exp{-au}}{u}+\frac{exp{-bu}}{u}=o(\frac{1}{u^2}))
Donc à partir d'un certain rang, on a :
| \le \frac{1}{u^2})
et on conclut avec la comparison des intégrales à termes positifs
(

: Riemann)
Thomas G :zen:
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nekros
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par nekros » 14 Juil 2006, 10:57
Sinon pour l'exo, penser à faire un changement de variable, utiliser la linéarité de l'intégrale...
Thomas G :zen:
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nekros
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par nekros » 15 Juil 2006, 02:54
Salut, une correction possible :
On pose
On commence par calculer
 du)
En posant respectivement

et

, on a :
 du = \int_a^{b} \frac{exp{-t}}{t}dt)
Par ailleurs, on remarque que
=\int_a^{b} \frac{dt}{t})
.
En outre,
Il faut donc montrer que
Allons-y :
du=\int_0^{1} \frac{exp{-au}-1}{u}+\frac{1-exp{-bu}}{u} du=-\int_0^{1}\frac{1-exp{-au}}{u}du+\int_0^{1}\frac{1-exp{-bu}}{u}du)
Or, en posant

, on a

De même, en posant

, on a

Finalement,
CQFDThomas G :zen:
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Nightmare
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par Nightmare » 15 Juil 2006, 11:00
La démonstration par fubini est tout de même plus simple et naturelle :lol3:
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nekros
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par nekros » 15 Juil 2006, 11:13
Oui c'est vrai !
Thomas G :zen:
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