Intégrale impropre

Un problème, une question, un nouveau théorème ?
tibmaster

Intégrale impropre

Message par tibmaster » 25 sept. 2011 10:31

Bonjour,

J'ai du mal avec cette question:

Montrer que pour tout a > 0, $ x\mapsto e^{-ax^{2}} $ est intégrable et determiner $ \int\limits_{-\infty}^{+\infty} e^{-ax^{2}}\, \mathrm dx $

D'abord la fonction est continue (par morceaux) sur R

Il ya un problème en $ +\infty $

Là j'ai majoré pour x >= 1 $ e^{-ax^{2}} \le e^{-ax} $ or comme l'intégrale de 1 à + infini de la fonction à doite converge alors

$ \int\limits_{1}^{+\infty} e^{-ax^{2}}\, \mathrm dx $ converge,

Par contre je n'ai pas d'idée pour le problème en - infini

Merci de vos aides à l'avance

ALZ

Re: Intégrale impropre

Message par ALZ » 25 sept. 2011 10:35

en moins l'infini c'est pareil ! Suffit de majorer par exp(ax), au lieu de exp(-ax)...

tibmaster

Re: Intégrale impropre

Message par tibmaster » 25 sept. 2011 10:41

En effet,

:roll:

Merci

tibmaster

Re: Intégrale impropre

Message par tibmaster » 25 sept. 2011 11:06

Effectivement ça parait evident,
Mais en fait je suis pas sûr de la rédaction:


La majoration pour x <= 1 $ e^{-ax^{2}} \le e^{ax} $

Mais on ne connait pas l'intégrale de - l'infini à 1 de la fonction à droite ?
il faut faire un changement de variable du type x=-t ?

zulon

Re: Intégrale impropre

Message par zulon » 25 sept. 2011 11:18

Tu ne connais pas de primitive de $ e^{ax} $ ? Si tu as une primitive, tu connais la valeur de l'intégrale.

tibmaster

Re: Intégrale impropre

Message par tibmaster » 25 sept. 2011 11:32

Et bien on aboutirait à

$ \int\limits_{-\infty}^{1} e^{-ax^{2}}\, \mathrm dx \le e^a/a $

Mais ça veut pas dire qu'elle converge ... si ?

il faudrait savoir si la fonction est croissante

Nuhlanaurtograff

Re: Intégrale impropre

Message par Nuhlanaurtograff » 25 sept. 2011 11:34

Plus simplement, pour montrer l'intégrabilité, on peut remarquer que $ x^2e^{-ax^2} $ tend vers 0 en plus l'infini (et aussi en moins l'infini par parité).
Mais ça veut pas dire qu'elle converge ... si ?
Si. Tu intègres une fonction positive. De toute façon, si tu regardes la parité de la fonction, si elle est intégrable en plus l'infini, elle l'est aussi en moins l'infini.

zulon

Re: Intégrale impropre

Message par zulon » 25 sept. 2011 12:14

Mais tibmaster, tu es en PCSI ou c'était l'année dernière ? Si tu es encore en PCSI j'imagine que '"intégrabilité" ne te dit pas grand chose.

François Schnepf

Re: Intégrale impropre

Message par François Schnepf » 27 sept. 2011 20:35

tibmaster a écrit :Et bien on aboutirait à

$ \int\limits_{-\infty}^{1} e^{-ax^{2}}\, \mathrm dx \le e^a/a $

Mais ça veut pas dire qu'elle converge ... si ?
Vous ne pourrez écrire une inégalité concernant votre intégrale qu'après avoir prouvé sa convergence.

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