Intégrale d'une exponentielle

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ArtyB
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intégrale d'une exponentielle

par ArtyB » 11 Juin 2017, 19:48

Bonjour,
Pouvez vous me donner une piste pour prouver que:
?



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Re: intégrale d'une exponentielle

par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 20:00

Salut !

Avant tout as-tu prouvé que cette intégrale converge ?
Il s'agit d'un calcul classique : pose et considère son carré .
Tu as alors :




Effectue alors un changement de variables en coordonnées polaires : et , où et puis utilise la formule de changement de variable (avec la valeur absolue du déterminant de la matrice jacobienne) pour montrer que :

.

Tu obtient donc une intégrale que tu sais calculer !
en espérant ne pas avoir fait d'erreurs de calcul, je te laisse poursuivre ;-)
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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 20:04

C'est l'intégrale de Gauss ça, c'est super ardu à prouver. Tu as quoi comme outils ?

J'ai cherché un peu à une époque, j'ai laissé tomber.

Ca me donne envie de ré-essayer > http://valentin.vinoles.free.fr/documen ... _gauss.pdf
Modifié en dernier par chombier le 11 Juin 2017, 20:41, modifié 1 fois.

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Re: intégrale d'une exponentielle

par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 20:08

Merci pour le partage chombier ;-)

ArtyB a écrit:Bonjour,
Pouvez vous me donner une piste pour prouver que:
?


D'ailleurs, ton résultat est faux, cette intégrale vaut
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Lostounet
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Re: intégrale d'une exponentielle

par Lostounet » 11 Juin 2017, 20:14

capitaine nuggets a écrit:




Sans oublier que l'interversion est licite par Fubini-Tonelli ::d
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Re: intégrale d'une exponentielle

par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 20:20

Lostounet a écrit:
capitaine nuggets a écrit:




Sans oublier que l'interversion est licite par Fubini-Tonelli ::d


Je laisse les détails à notre ami ArtyB mais cela dépend si il a déjà vu ce théorème, ce qui requiert un peu de théorie de la mesure ? Je ne sais pas si on le voit sans théorie de la mesure. Mais bon là on est dans un cadre bien sympathique où les choses "se passent bien".

;-)
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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 20:40

capitaine nuggets a écrit:Merci pour le partage chombier

De rien. Je ne suis plus bon à rien, je n'arrive pas à prouver que



je suis trop blasé :oops:

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Re: intégrale d'une exponentielle

par Lostounet » 11 Juin 2017, 20:56

chombier a écrit:
capitaine nuggets a écrit:Merci pour le partage chombier

De rien. Je ne suis plus bon à rien, je n'arrive pas à prouver que



je suis trop blasé :oops:


x^2 exp(-x^2) tend vers 0 en l'infini donc pour x assez grand, x^2 exp(-x^2) <= 1, c'est-à-dire exp(-x^2)<=x^(-2) pour x assez grand
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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 20:58

Pour x assez grand certes, mais là il s'agit de montrer que c'est vrai pour tout x>=1

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Re: intégrale d'une exponentielle

par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 20:59

chombier a écrit:
capitaine nuggets a écrit:Merci pour le partage chombier

De rien. Je ne suis plus bon à rien, je n'arrive pas à prouver que



je suis trop blasé :oops:


Pourquoi dis-tu ça, ça fait longtemps que tu n'as plus fait d'intégrales impropres ?
Autre méthode : pour , donc .

:-)
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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 21:11

capitaine nuggets a écrit:
chombier a écrit:
capitaine nuggets a écrit:Merci pour le partage chombier

De rien. Je ne suis plus bon à rien, je n'arrive pas à prouver que



je suis trop blasé :oops:


Pourquoi dis-tu ça, ça fait longtemps que tu n'as plus fait d'intégrales impropres ?
Autre méthode : pour , donc .

:-)

Mais il ne faut pas comparer et , il faut comparer et !

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Re: intégrale d'une exponentielle

par Pseuda » 11 Juin 2017, 21:15

Bonsoir,

Aussi : pour tout .
Donc a fortiori pour tout , et pour . Puis on prend les inverses.
Modifié en dernier par Pseuda le 11 Juin 2017, 21:18, modifié 1 fois.

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Re: intégrale d'une exponentielle

par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 21:16

Avec l'argument que j'ai donné, on a :

.

;-)
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Re: intégrale d'une exponentielle

par Lostounet » 11 Juin 2017, 21:30

chombier a écrit:Pour x assez grand certes, mais là il s'agit de montrer que c'est vrai pour tout x>=1


Ben non, on s'en fout que ce soit pour tout x>= 1 !

Il s'agit d'étudier l'intégrabilité au voisinage de l'infini. Donc une majoration à partir d'un certain rang suffit pour cet exercice!

Et puis en 0 il n'y a aucun problème vu que exp(-x^2/2) est continue en 0.
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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 21:54

Pseuda a écrit:Bonsoir,

Aussi : pour tout .
Donc a fortiori pour tout , et pour . Puis on prend les inverses.

Donc,
.
.
.
.
.
.

Merci ! Il me semble pourtant avoir cherché dans cette direction.
Je dois être fatigué !

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Re: intégrale d'une exponentielle

par chombier » 11 Juin 2017, 21:56

Lostounet a écrit:
chombier a écrit:Pour x assez grand certes, mais là il s'agit de montrer que c'est vrai pour tout x>=1


Ben non, on s'en fout que ce soit pour tout x>= 1 !

Il s'agit d'étudier l'intégrabilité au voisinage de l'infini. Donc une majoration à partir d'un certain rang suffit pour cet exercice!

Et puis en 0 il n'y a aucun problème vu que exp(-x^2/2) est continue en 0.

Tu as entièrement raison !

Mais j'avais commencé à faire cette fiche : http://valentin.vinoles.free.fr/documen ... _gauss.pdf
J'avais envie de la suivre pas à pas (c'est mon côté borné au voisinage de 0, ça :D )

 

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