Suite d'intégrales


  • M

    Bonjour à tous.
    On a pour tout n entier naturel:

    $i_{n}=\bigint_{0}^{1}ln(1+t^{n})dt$.
    On demande d'étudier la monotonie de (I)n.

    Je sais le montrer en calculant in+1−ini_{n+1}-i_{n}in+1in en comparant,dans ce cas précis,les 2 quantités 1+x1+n1+xn\frac{1+x^{1+n}}{1+x^{n}}1+xn1+x1+n et 1.J'obtiens une suite décroissante.
    Est-ce que la démarche suivante est correcte ?
    fn(x)=ln(1+xn)f_{n}(x)=ln(1+x^{n})fn(x)=ln(1+xn).
    On sait que 0≤x≤10\leq{x}\leq{1}0x1 et 1≤1+xn≤21\leq{1+x^{n}}\leq{2}11+xn2 et
    $0\leq{ln(1+x^{n})}\leq{ln{2}{$ donc f(x)≥0f(x)\geq{0}f(x)0.
    (In) est croissante.J'aboutis à une contradiction.Il y'a faute ou erreur quelque part et je ne sais pas ou.
    Là ,j'ai utilisé la propriété :si f est continue sur I et F est dérivable sur I alors F'=f.

    Merci beaucoup pour votre aide.


  • mtschoon

    Bonjour ,

    Pour ce qui est de ta "remarque" , je ne vois pas de lien avec la comparaison entre InI_nIn et In+1I_{n+1}In+1 vu que tu ne parles que de fnf_nfn(x)...
    Tu confonds les variations de la fonction avec les variations de la suite.

    Pour ta "méthode" , tout dépend de ce que tu as fait.

    Sur [0,1] , si tu as prouvé que 1+tn1+tn+1≥1\frac{1+t^n}{1+t^{n+1}} \ge 11+tn+11+tn1 , tu peux tirer les conclusions utiles

    ln⁡(1+tn1+tn+1)≥0\ln(\frac{1+t^n}{1+t^{n+1}}) \ge 0ln(1+tn+11+tn)0

    donc

    ln⁡(1+tn)−ln⁡(1+tn+1≥0\ln(1+t^n)-\ln(1+t^{n+1} \ge 0ln(1+tn)ln(1+tn+10

    donc

    ln⁡(1+tn)≥ln⁡(1+tn+1)\ln(1+t^n)\ge \ln(1+t^{n+1})ln(1+tn)ln(1+tn+1)

    donc

    $\bigint_0^1\ln(1+t^n) dt \ge \bigint_0^1\ln(1+t^{n+1}) dt$

    donc

    in≥in+1in \ge i_{n+1}inin+1

    d'où la réponse.


  • M

    Bonjour Mtschoon.
    Je suis désolé de ne pas vous avoir répondu plus tot.Veuillez m'excuser.
    J'ai procédé comme vous l'avez indiqué sauf que j'ai calculé in+1−ini_{n+1}-i_{n}in+1in
    J'ai compris et je vous remercie vivement.


  • mtschoon

    De rien !

    Si tu as trouvé in+1−in≤0i_{n+1}-i_n \le 0in+1in0 , c'est très bien .


  • M

    Bonjour.
    C'est bien ça.
    Encore merci.


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