Intégrale d'une exponentielle
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ArtyB
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par ArtyB » 11 Juin 2017, 19:48
Bonjour,
Pouvez vous me donner une piste pour prouver que:

?
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capitaine nuggets
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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 :
^2 <br />= \left( \int_0^{+\infty} e^{- \frac{x^2}{2}}\ {\rm d} x \right) \left( \int_0^{+\infty} e^{- \frac{y^2}{2}}\ {\rm d} y \right))

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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chombier
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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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capitaine nuggets
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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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par Lostounet » 11 Juin 2017, 20:14
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capitaine nuggets
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par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 20:20
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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chombier
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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

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Lostounet
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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

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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chombier
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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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capitaine nuggets
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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

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

,

donc

.

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chombier
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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

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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Pseuda
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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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capitaine nuggets
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par capitaine nuggets » 11 Juin 2017, 21:16
Avec l'argument que j'ai donné, on a :

.

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Lostounet
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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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chombier
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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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chombier
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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.pdfJ'avais envie de la suivre pas à pas (c'est mon côté borné au voisinage de 0, ça

)
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