exercice sur les intégrales et séries


  • P

    Bonjour j'aurais besoin d'aide pour un exercice.
    La donnée de départ est 1 avec nπ≤X(n+1), n∈N et p∈N*, j'ai déjà montrer les résultats 2, 3 et 4 il faut que je démontre la 5, sachant en plus (si ça peut aider) que j'ai montrer que la série de 1 à +∞ de unu_nun est une série alternée convergente.
    Si quelqu'un peut me donner un tuyau je lui serais très reconnaissant.
    merci d'avance pour vos réponses.

    http://www.hiboox.com/vignettes/4706/a8f3cc68.jpg


  • Zauctore

    nπ≤(n+1)xn\pi \leq (n+1) xnπ(n+1)x

    c'est vraiment ça ?


  • P

    euh non désolé il y a eu un problème, c'est :
    nπ≤X≤(n+1)π
    c'est mieux comme ça, encore désolé.


  • Zauctore

    ok ; donc

    nπ≤x≤(n+1)πn\pi \leq x \leq (n+1)\pinπx(n+1)π

    comme je suppose qu'un théorème sur les séries alternées serait inapproprié, je te propose une disjonction. je m'appuie sur le fait que sin garde un signe constant sur les intervalles de la forme [npipipi ; (n+1)pipipi]

    si sin x est ≥ 0 sur [npipipi ; (n+1)pipipi], alors tu as clairement

    0≤∫nπxsin⁡xxdx≤∫nπ(n+1)πsin⁡xxdx0 \leq \int_{n\pi}^x \frac{\sin x}{x}\text{d}x \leq \int_{n\pi}^{(n+1)\pi} \frac{\sin x}{x}\text{d}x0nπxxsinxdxnπ(n+1)πxsinxdx

    parce que l'intervalle d'intégration de cette seconde intégrale contient celui de la première.

    inversement, si sin x est ≤ 0 sur [npipipi ; (n+1)pipipi]

    alors pour la même raison que ci-dessus on a

    ∫nπ(n+1)πsin⁡xxdx≤∫nπxsin⁡xxdx≤0\int_{n\pi}^{(n+1)\pi} \frac{\sin x}{x}\text{d}x \leq \int_{n\pi}^x \frac{\sin x}{x}\text{d}x \leq 0nπ(n+1)πxsinxdxnπxxsinxdx0

    donc en en prenant les valeurs absolues, on a bien

    0≤∣∫nπxsin⁡xxdx∣≤∣∫nπ(n+1)πsin⁡xxdx∣0 \leq \left| \int_{n\pi}^x \frac{\sin x}{x}\text{d}x \right| \leq \left| \int_{n\pi}^{(n+1)\pi} \frac{\sin x}{x}\text{d}x \right|0nπxxsinxdxnπ(n+1)πxsinxdx

    puisque les négatifs sont rangés dans l'ordre inverse des positifs.

    est-ce que ça te convient ?


  • P

    Je comprend ton raisonnement, juste je sais pas si je saurais vraiment l'expliquer d'une manière claire.
    Mais je te remercie, ça me donne un bon fil de conduction.


  • Zauctore

    salut

    je m'appuie essentiellement sur cette propriété :

    *si f est est une fonction positive sur J et si I⊂J, alors on a l'inégalité *

    ∫if(x)dx≤∫jf(x)dx\int_i f(x)\text{d}x \leq \int_j f(x)\text{d}xif(x)dxjf(x)dx


  • P

    Oki, je devrais m'en sortir alors, c'est tout bête a expliquer.
    Merci beaucoup


  • Zauctore

    et ne pas oublier ce qui dépend de f ici : la fonction (sin x)/x garde un signe constant sur les intervalles [kpipipi ; (k+1)pipipi] : soit c'est positif, soit c'est négatif.


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