Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme
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Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme



  1. #1
    Mephidros

    Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme


    ------

    Bonjour, j'ai reçu il y a peu un DM à faire et à rendre mercredi. Le premier exercice était sur les probabilités et les suites et m'a semblé très simple (fait en 20 minutes à peine).
    Le second est sur les intégrales, chapitre que nous venons tout juste d'aborder et contient des questions qui apparemment donnent du fil à retordre aux gens de ma classe (qui sont pour la plupart des intellos). J'ai fait le début qui était assez simple.

    Je recopie donc l'énoncé et sollicite un petit coup de pouce parce que j'ai beaucoup de devoirs et que je glande pas mal avec ma copine ce qui me fait prendre du retard :/ (je précise que j'habite en Nouvelle-Calédonie et que les horaires ainsi que l'année scolaire sont décalés).

    Soit f la fonction définie sur [0;+inf[ par f(x)=e^-x^2 et K=intégrale de f(x)dx

    1)Justifier que f est décroissante sur [0;+inf[ donc là j'ai fait un tableau de variations et j'ai aussi mis que les fonctions de cette forme étaient décroissantes sur cette intervalle.

    2)a Calculer f(0) et f(1). f(0)=1 et f(1)=e^-1 ou 1/e
    b Déterminer la limite de f en +inf et donner l'allure de la courbe C représentant f sur [0 ; +inf[ Là j'ai fait une figure dégueulasse et j'ai mis que la limite était égale à 0.

    3) a) Justifier géométriquement que 1>K>e^-1 (pas strictement) là j'ai colorié les rectangles et ça se voit.
    b) Justifier cet encadrement par une propriété. Bon je me suis arrêté là parce qu'il est tard et que j'avais d'autres trucs à faire (physique et spé maths en mode rush) j'imagine que c'est assez facile mais là j'ai buggé, genre intégrale conserve l'ordre ou calculer enfin bon là je m'endors donc je verrai demain mais n'hésitez pas à m'expliquer comment ben rédiger parce que j'ai tendance à y aller un peu alawalaigaine boustoufly.

    4) a Montrer que sur [0;1[ e^-x<f(x)<1 (pas strictement)
    b En déduire que 1-e^-1<K<1

    5) Soit n un entier supérieur ou égal à 2. Dans ce qui va suivre il n'y aucune inégalités strictes.
    Montrer que pour tout k entier tek que 0<k<n-1, (1/n)f((k+1)/n)<intégrale de k/n à (k+1)/n f(x)dx<(1/n)f(k/n) C'est mignon mais là je vois pas trop ce que ça représente je crois que je vais m'endormir sur mon clavier. Les maths moi ça me berce.

    b Interpréter graphiquement cet encadrement. Ca c'est cool pasken général j'adore interpréter des trucs. Mettez-moi sur la voie svp ça me ferait très plaisir.

    c Soit un=1/n SIGMA k=0 jusque n f(k/n)

    Montrer que pour n>2, un-1/n<K<un-1/ne (rien strictement) Là je suis au pays des rêves merveilleux. On dirait de l'hébreu ou de l'araméen.

    d Comment choisir n pour obtenir un encadrement de K d'amplitude au plus 10^-4. hmhm bonne question *baille*

    e Ecrire un algorithme qui affiche un tel encadrement de K. /suicide

    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    The_Anonymous

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Bonjour Mephidros,

    Je ne suis pas sûr de comprendre... Votre fonction est bien f(x) = " e^-x^2 " = ?

    Dans ce cas, f(1) = e et non pas 1/e

    Sinon, en admettant que votre fonction est bien , pour l'intégrale de f(x)dx, il y a ça .

    Pour la limite où x tend vers l'infini, je ne sais pas comment vous pouvez trouver 0, il y a également ça .

    Mais étant donné toutes les incohérences, je pense que vous voulez parler de (relisez-vous la prochaine fois)

    Dans ce cas effectivement la limite vaut 0 ( ), l'intégrale de f(x)dx vaut -> ( on pose u=-x et alors ).

    Ainsi, effectivement la fonction est décroissante sur [0;inf[, et .

    Voilà, j'ai déjà fait ce que je pouvais

    Cordialement
    Dernière modification par The_Anonymous ; 30/06/2013 à 14h32.

  3. #3
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Attention, l'Anonyme :

    Règle de priorité des opérations : -x²=-(x²) à ne pas confondre avec (-x)² qui nécessite une parenthèse et vaut effectivement x².

    Tu verras que l'énoncé devient tout de suite cohérent !

    Pour ma part, les réflexions de Mephidros ne m'incitent pas à l'aider : la frime sur le premier exercice, le "Bon je me suis arrêté là parce qu'il est tard et que j'avais d'autres trucs à faire (physique et spé maths en mode rush)" on s'en fout, etc.
    Attendons qu'il se réveille et fasse lui-même son exercice puisqu'il est fort

    Cordialement.

  4. #4
    The_Anonymous

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Ouh là, oui effectivement xD

    M'fin faut dire aussi que c'est tellement pas claire avec la notation "à l'arrache" ^^

    M'fin, c'est vrai que du coup on voit que ça va beaucoup mieux

    Cordialement

    P.S. : "Je glande pas mal avec ma copine ce qui me fait prendre du retard" On s'en fout aussi
    Dernière modification par The_Anonymous ; 30/06/2013 à 19h23.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Mephidros

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Hm je vois ce que vous voulez dire et je voulais pas paraître prétentieux excusez-moi, je voulais juste dire que j'ai parfois du mal à gérer mon temps (j'avais DS et des tas de devoirs je sais que vous vous en foutez mais je voulais dire que j'avais pas rien fait du tout et que je demande de l'aide que sur les trucs que je peux pas gérer tout seul, l'exo 1 était simple pour tout le monde à mon avis) j'aimerais juste des indications. Bon voilà désolé je pense que j'ai souvent l'air désinvolte et je suis pas habitué aux forums donc c'est vrai que mon poste est un peu nul XD

    Comme l'a dit ggo c'est bien ça pour la fonction et désolé je poste jamais des formules de maths sur le net donc je sais pas bien les écrire, merci anonymous d'avoir fait des trucs, si t'as des idées pour la suite (ne serait-ce qu'une piste) je suis prêt à les recevoir HUMBLEMENT cette fois

  7. #6
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Bon, alors on va essayer de te faire avancer.

    Pour le 3-b, tu peux encadrer f(x) par deux fonctions constantes, puis utiliser les propriétés de l'intégrale. A ce propos, tu as défini K comme une primitive, pas une intégrale (pas de borne). Vu la suite de l'énoncé, j’imagine qu'en fait, il s'agissait de . Comme quoi la décontraction amène à écrire des bêtises.
    Pour le 4, une simple comparaison de x et x² et le sens de variation de l'exponentielle devrait suffire.
    Pour le 5, fais un dessin. prends par exemple n=5 et regarde ce que ça donne.

    Bon travail !

  8. #7
    Mephidros

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    En fait je crois que c'est bon pour le 3 et le 4 (l'intégrale conserve le sens tout ça...) mais merci. Et oui dans l'énoncé il y a bien sûr les bornes de 0 à 1 mais je sais pas écrire comme tu le fais XD
    Donc le truc galère c'est l'exercice 5 apparemment, tout le monde a bloqué dessus, c'est un peu l'astuce à trouver dans le DM. Pour le 5 genre dessin tu veux dire un découpage en rectangles avec des aires qui permettent d'encadrer le bazard? Du coup pour interpréter on peut dire que l'aire est entre le plus grand rectangle et le plus petit mais alors après pour l'algorithme tout ça je le sens pas trop...

    Merci pour les indications, je vais rejeter un coup d'œil vite fait dessus ce soir (j'ai cru repérer des exos similaires dans le livre) et demain pendant les pauses. Si vous avez une piste pour commencer à résoudre n'hésitez-pas , au pire je mettrai juste des pistes mais j'aimerais bien tout résoudre proprement et comprendre cette histoire d'algorithme et d'encadrement. XD

  9. #8
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Si tu as fait un dessin, une indication de plus : f est décroissante.
    je n'en dirai pas plus, c'est toi qui fais le devoir. Il ne s'agit pas ici d'imiter un exercice mais d'appliquer encore une fois des méthodes déjà utilisées, intelligemment.

    NB : Il n'y a aucune astuce.

  10. #9
    Mephidros

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Okay merci j'avais remarqué que f était décroissante j'ai des ptites idées mais bon tout n'est pas hyper clair, enfin je verrai ça demain avec mes amis, merci pour l'aide et je sais bien qu'on peut pas vraiment imiter un exo dans ce cas mais au moins s'en "inspirer" si je puis dire surtout que j'ai jamais été confronté à ce genre de choses. Et par astuce j'entends "méthode" pas forcément un truc sournois XD . De toute façon la prof nous a vaguement mis sur la voie donc on va se débrouiller.

    Ce fut un plaisir de converser avec vous.

    Et vive les maths

  11. #10
    Mephidros

    Re : Dm sur les intégrales avec encadrement et algorithme

    Okay merci, j'avais remarqué que f était décroissante mais tu as sûrement raison de le souligner, la prof nous a donné une ou deux indications et j'ai quelques petites idées donc je verrai ça demain avec mes amis, on va se débrouiller.

    Merci bien, ce fut un plaisir de converser avec vous.

    Et vive les Maths! :)

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