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Niveau école ingénieur
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convergence intégrale impropre

Posté par
kira1kira
21-11-15 à 15:02

Salut,

pouriez vous m'expliquer la partie encadré ,

merci d'avance

Posté par
kira1kira
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 15:04

(( c'est la correction d'un exercice ))

convergence intégrale impropre

Posté par
mdr_non
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 15:06

bonjour : )

la borne 0 ne pose aucun souci car la fonction y est définie et continue,
à l'infini, comme t²f(x,t) tend vers 0, on a que f(x,t) = o(1/t²)
or d'après Riemann, la fonction t 1/t² est intégrable sur [1 , infini[, donc f est intégrable également...

Posté par
kira1kira
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 15:20

Svp , Ça veut dire quoi cette écriture

f(x,t) = o(1/t²) ,

Posté par
mdr_non
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 15:58

Il s'agit de la négligeabilité,

Définition :
Soient f et g deux fonctions réelles ou complexes définies sur un même voisinage de a \in \mathbb{R}\cup\{-\infty, +\infty\}
On dit que f est négligeable devant g en a si on peut écrire : \boxed{f(x) = g(x)\varepsilon(x)} au voisinage de a avec \boxed{\varepsilon \underset{a}{\to} 0}.
On note alors indifféremment :
\boxed{*}  f = \underset{a}{o}(g) ; 
 \\ \boxed{*}  f(x) = \underset{x\to a}{o}(g(x)) ; 
 \\ \boxed{*}  f(x) = o(g(x))  \text{quand } x \to a
 \\ \boxed{*}  f(x) \ll g(x)  \text{quand } x \to a.


Proposition :
Si g ne s'annule pas au voisinage de a alors :
f(x) = o(g(x))  \text{quand } x \to a  \Leftrightarrow  \frac{f(x)}{g(x)} \underset{x\to a}{\longrightarrow} 0.


Bon sans négligeabilité si tu le souhaites :
Ici, on a montré que \boxed{t^2f(x,t) \underset{x\to \infty}{\longrightarrow} 0},
ce qui signifie que :
\forall \varepsilon > 0,  \exists A \in [1 , +\infty[,  \forall t \geq A,  \left|t^2f(x,t)\right| \leq varepsilon  \Leftrightarrow  f(x,t) \leq \frac{varepsilon}{t^2}

On peut prendre \boxed{\varepsilon = 1} par exemple, or la fonction \boxed{t \mapsto 1/t^2} est intégrable sur [1 , +∞[, donc, par comparaison de fonction de fonctions positives la fonction f est intégrable également... et F converge.

Posté par
mdr_non
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 16:01

Citation :

Bon sans négligeabilité si tu le souhaites :
Ici, on a montré que \boxed{t^2f(x,t) \underset{t \to \infty}{\longrightarrow} 0},
ce qui signifie que :
\forall \varepsilon > 0,  \exists A \in [1 , +\infty[,  \forall t \geq A,  \left|t^2f(x,t)\right| \leq \varepsilon  \Leftrightarrow  f(x,t) \leq \frac{\varepsilon}{t^2}

On peut prendre \boxed{\varepsilon = 1} par exemple, mais la fonction \boxed{t \mapsto 1/t^2} est intégrable sur [1 , +∞[, donc, par comparaison de fonctions positives la fonction f est intégrable également... et F converge.

Posté par
kira1kira
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 16:09

Grand merci à vous , je vois trés clair maintenant

Posté par
mdr_non
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 16:12

je t'en prie : ) bonne continuation : )

Posté par
LeDino
re : convergence intégrale impropre 21-11-15 à 16:41

Bonjour kiralkira,

Le critère utilisé ici par ton corrigé, et que  mdr_non  t'a expliqué de façon très détaillée, est un critère très classique que tu DOIS connaître au même titre que les autres critères de convergence. Quand tu cherches si l'intégrale à l'infini de  f(t)  est définie, il suffit d'établir que  t^a.f(t)  tend vers  0,  avec  a>1.  On prend souvent simplement  a=2  par commodité si cela suffit (ce qui est le cas pour ton exercice).

Ce critère opère en trois temps :
1.  La limite vers 0  de  t^a.f(t)  assure qu'à partir d'un certain T (APCT) :   |t^a.f(t)| < 1
2.  Donc APCT,  |f(t)| < 1/t^a   dont l'intégrale converge d'après Riemann (a>1).
3.  Donc l'intégrale en + l'infini de  f(t)  converge

Quand tu sera rodé à l'utilisation de ce critère, tu le trouveras très pratique dans pas mal de situations.

Posté par
kira1kira
convergence integrale impropre 13-06-16 à 12:28

salut,

pourriez vous m'expliquer cette méthode :

f(x, t) = e-t/(1+tx)

Pour chaque x ∈ [0 ; +∞[, la fonction t→ f(x, t) est intégrable sur [0 ; +∞[  car

quand : t→+∞   :  t² * f(x, t) 0


merci

*** message déplacé ***

Posté par
mdr_non
re : convergence integrale impropre 13-06-16 à 12:37

bonjour : )

N'as-tu jamais entendu parler du critère de Riemann ?

Soit x \in \R_+.

t^{2}f(x , t) \underset{t\to\infty}{\longrightarrow} 0 \Rightarrow \exists t_0 \in \R_+, \forall t \geq t^0, t^2f(x , t) \leq 1 \Rightarrow ...

*** message déplacé ***

Posté par
kira1kira
re : convergence integrale impropre 13-06-16 à 12:38

ahh oui , il faut utiliser la définition de la limite

Merci

*** message déplacé ***

Posté par
mdr_non
re : convergence integrale impropre 13-06-16 à 12:40

En plus tu te moques de moi, convergence intégrale impropre

*** message déplacé ***

Posté par
kira1kira
re : convergence integrale impropre 13-06-16 à 13:17

je suis désolé , je ne suis pas trés fort en math du coup j'ai tendance à oublier trop de chose . bonne journée

*** message déplacé ***

Posté par
mdr_non
re : convergence integrale impropre 13-06-16 à 13:20

Ok, bonne journée à toi également et bonne continuation : )

*** message déplacé ***

Posté par
LeDino
re : convergence intégrale impropre 13-06-16 à 13:48

Bonjour kira1kira,

Je pense que si tu ne t'en souviens pas, c'est que tu ne l'as pas bien compris.
Je te recommande de reformuler par toi même ici et maintenant ce que tu as compris.
On te corrigera si besoin.

Si tu ne le fais pas : tu peux être certain d'oublier la prochaine fois... comme tu l'as fait ici...



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