par Robic » 15 Fév 2014, 02:01
Comme déjà dit, (1) et (2) ne sont pas des équations, ce sont juste des expressions. Quant à (3), c'est une égalité. Il suffit de tracer la courbe de la fonction intégrée pour voir qu'elle est fausse ('log' désigne-t-il le logarithme naturel ou le logarithme décimal ? - peu importe, dans les deux cas c'est faux).
On peut le démontrer en majorant la fonction intégrée. L'inverse du dénominateur est toujours plus petit que 1/3 et si on note le numérateur sous forme f(x) = (1-log x).x, on voit (dériver : ça donne f'(x) = -log x) qu'il croît entre 0 et 1 puis décroît entre 1 et f(4), donc son maximum est f(1)=1. Il en résulte que la fonction intégrée est majorée par 1/3 (en étudiant précisément la fonction intégrée, j'ai trouvé un maximum en ~0.91177 qui vaut ~0.31765). L'intégrale est donc inférieure à 4/3, elle ne peut pas valoir 4.
Si c'est un logarithme décimal, le numérateur croît entre 0 et 10/e puis décroît entre 10/e et f(4), donc son maximum est f(10/e)=10/(e.ln10)~1,597, et comme l'inverse du dénominateur est toujours majorée par 1/3, la fonction à intégrer est inférieure à 1,6/3. L'intégrale sera majorée par 4x1,6/3 qui ne peut pas valoir 4.
(Tout ça en espérant ne pas m'être trompé dans les calculs, mais le graphique confirme.)