Calcul intégral Encadrement


  • M

    Bonjour, j'ai un DL a rendre (facultatif), mais que j'aimerai bien finir....Mais je sèche sur une partie d'une question, il faut montrer que :
    ∀y∈[0,1],0≤∫0yun+11+u≤1n+2,n∈n\forall y\in [0,1], 0\leq \int_{0}^{y}{}\frac{u^{n+1}}{1+u}\leq \frac{1}{n+2}, n\in ny[0,1],00y1+uun+1n+21,nn
    J'ai réussi pour la borne inférieur, en montrant que l'intégrande est positive, mais je n'arrive à trouver la borne supérieure, malgré plusieurs tentatives infructueuses...
    De même, plus loin dans le devoir, j'ai besoin de montrer que
    lim⁡n→∞∫0x(−t2)n+11+t2dt=0\lim_{n\rightarrow \infty } \int_{0}^{x}{\frac{(-t^{2})^{n+1}}{1+t^{2}} dt}=0limn0x1+t2(t2)n+1dt=0
    Je suppose qu'il faut faire de la même manière, c'est-à-dire encadrer l'intégrale est utiliser un bête théorème des gendarmes, mais je ne vois pas comment l'encadrer.
    Des pistes...?
    Merci par avance.


  • mtschoon

    Bonjour,

    Je reste perplexe sur ce que tu écris...

    Dans la première formule, il a un "u" et un "U" et de plus la variable d'intégration n'est pas indiquée...(il manque "d...")

    Dans la seconde formule, tu ne dis rien sur x

    Merci d'améliorer l'énoncé.


  • M

    Oui, désolé, j'ai oublié deux-trois précisions, le "u" et le "U", c'est la même variable, et j'ai oublié de "du". Pour ce qui concerne le x, il appartient à [0,1]. ( au passage, le "n" de la seconde intégrale appartient à N)


  • mtschoon

    D'accord; C'est plus clair ainsi !

    Quelques pistes,

    0 ≤ y ≤ 1 donc 0 ≤ u ≤ 1 donc 1 ≤ 1+u ≤ 2

    Au final :12≤11+u≤1\frac{1}{2} \le \frac{1}{1+u}\le 1211+u11

    Donc :

    un+11+u≤un+1\frac{u^{n+1}}{1+u}\le u^{n+1}1+uun+1un+1

    $\bigint_0^y \frac{u^{n+1}}{1+u}du \le \bigint_0^y u^{n+1}du$

    $\bigint_0^y u^{n+1}du=[\frac{u^{n+2}}{n+2}]_0^y$

    Tu n'auras pas de difficulté pour justifier que

    [un+2n+2]0y≤1n+2[\frac{u^{n+2}}{n+2}]_0^y\le \frac{1}{n+2}[n+2un+2]0yn+21

    Pour la deuxième formule à prouver, utilise l'encadrement trouvé à ta première question en posant u=t2u=t^2u=t2

    (Fait attention au "-")


  • M

    Merci beaucoup 😉 !


  • mtschoon

    De rien !

    Bon DM.


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