Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)
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Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)



  1. #1
    invite4ccd6fad

    Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)


    ------

    Bonjour, je suis en 1ère année et j'ai un problème de calcul d'intégrales,

    Mettons que l'on ai :

    INT[ dt / (2t² - 3t+ 1) ]

    Il faut bien rechercher une racine évidente du dénominateur qui ici est t=1
    Soit t² - 2t + 1 = (t-1)(2t-1)
    On a donc l'intégrale de (1 / (t-1)(2t-1))

    Or il s'écrit 1/uv donc peut s'écrire a/u + b/v (DECOMPOSITION EN ELEMENTS SIMPLES)
    Soit a/u + b/v = (av + bu) / uv

    D'où av + bu= 1
    en remplacant u par = t-1
    et v par 2t-1

    on obtient que
    a(t-1) + b(2t-1) = 1
    Soit at + 2bt - a - b = 1
    => t (a+2b) + (-a-b) = 1
    Soit a+2b = 0 (1)
    et -a-b = 1 (2)
    donc a = -2b (1)'
    => 2b - b=1 (2) avec (1)'
    Soit b=1
    et a = -2

    Donc 1/(t-1)(2t-1) = 1/(t-1) - 2/(2t-1)
    Donc l'intégrale de cette somme correspond à la somme des intégrales par linéarité de l'intégrale,

    Soit I = I1 + I2
    = INT (1/(t-1)) dt - INT (2/(2t-1)) dt

    INT1 = INT (1/(t-1)) dt
    Or si on pose u = t-1 => u' = 1
    On a donc u'/u
    Soit l'intégrale serait ln(u) => ln(t-1)
    PS : De même pour l'autre,


    Soit I = I1 + I2 = ln(t-1) - ln (2t-1)
    I = ln ((t-1)/(2t-1))

    Et là je pense que 'est fini,



    Mais si pour la factorisation du dénominateur où l'intégrale serait 1/P
    tel que P est un polynome de degré 4 ?
    Et que l'on a par exemple un DELTA négatif et deux solutions complexes,
    Il paraît que l'on peut lever l'indétermination avec la forme canonique,


    Pourriez vous s'il vous plaît m'expliquer en quoi cela consiste-il et me donner une méthode "bateau" à appliquer dans ce genre de cas ? Cordialement, et merci d'avance de votre aide,

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Il n'y a pas de méthode "bateau".

    Si on ne sait pas factoriser le dénominateur, on ne sait pas avancer ...
    Mais tu apprends à factoriser depuis 5 ou 6 ans.

    Cordialement.

  3. #3
    invite4ccd6fad

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Je ne m'attendais pas à une telle réponse sachant que je sais évidemment factoriser et depuis bien plus longtemps que 5/6 ans...

    En revanche, lorsque le polynome de degré 2 est aux racines complexes, mon prof avait dit qu'on pouvait se ramener à la forme canonique pour lever l'indetermination,
    Et comme c'était ses derniers mots du dernier cours, j'aimerais que l'on m'explique en quoi cela consiste-t'il pour comprendre,

    Merci,

  4. #4
    invite4ccd6fad

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Par exemple si je dois intégrer 1 / (3t-1)(t²+2) dt

    Il faut encore que je factorise (t²+2) qui n'a pas de solutions réelles mais uniquement complexes, en effet t² serait négatif...

    A ce moment il doit y avoir un méthode que je ne trouve nulle part à l'aide de la forme canonique pour se ramener de ces solutions complexes à quelque chose de réel et de plus simple,

    Cordialement.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Mais là,

    ton dénominateur est factorisé (dans ). On trouve comment faire dans tous les cours de L1/prépa, je te laisse chercher (thème "intégration des fractions rationnelles"), c'est trop long à expliquer ici.
    On peut évidemment factoriser dans , mais c'est souvent inutilement compliqué.

    sachant que je sais évidemment factoriser
    Je ne te crois pas. Comment factorises-tu par exemple ?

    Tu as seulement appris certaines techniques de factorisation. Et dans , on ne sait pas factoriser algébriquement certains polynômes même de degré 3 : On ne sait pas parce qu'on prouve que c'est impossible. On sait les factoriser dans , mais à partir du degré 5, on sait qu'il existe des polynômes impossibles à factoriser algébriquement.

    Et comme c'était ses derniers mots du dernier cours, j'aimerais que l'on m'explique en quoi cela consiste-t'il pour comprendre,
    Oui, il s'est réservé ça pour le prochain cours ...

    Cordialement.

  7. #6
    invite4ccd6fad

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Je ne vais pas perdre de temps à factoriser ça,
    Merci quand même de votre aide,

    Je trouve original qu'un prof garde comme vous dites la suite pour le prochain cours lors du dernier cours du semestre, dernier cours avant les examens,
    J'aurais bien assisté au cours suivant si il avait eu lieu !

    Cordialement.

  8. #7
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Intégrales, indétermination et forme canonique (1ère année)

    Je ne vais pas perdre de temps à factoriser ça,
    Surtout qu'il serait totalement perdu, il n'y a pas de factorisation algébrique en produit de polynômes de degré 1 et 2.

    Si c'était le dernier cours, c'est que le programme s'arrête là, mais que le prof a voulu vous dire qu'on savait faire.

    N'importe comment, tu sais factoriser en complexes, fais-le !

    Cordialement.

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