par sos-math(21) » mer. 3 juil. 2013 10:43
Bonjour,
tout d'abord une première remarque sur la forme de ton message : n'oublie pas que tu es sur un forum où interviennent des enseignants en exercice et que l'expression écrite doit être correcte (on évite le langage sms et les mots familiers, ainsi que les états d'âme....)
Pour le début de ton exercice, tu dois calculer la dérivée de ta fonction, tu dois avoir \(f^,(x)=-2xe^{-x^2}\) qui est négatif sur \([0\,;\,+\infty[\)
donc la fonction est strictement décroissante sur cet intervalle.
Pour la limite en \(+\infty\), tu sais que \(\lim_{x\to+\infty}-x^2=-\infty\) donc comme \(\lim_{x\to-\infty} e^{x}=0\), on a en prenant l'exponentielle :
\(\lim_{x\to +\infty}e^{-x^2}=0\)
Pour l'encadrement tu sais que ta fonction est décroissante sur \([0\,;\,1]\) donc pour tout x de cet intervalle : on a \(f(1)\leq f(x)\leq f(0)\)
donc \(\frac{1}{e}\leq f(x)\leq 1\)
donc en passant à l'intégrale qui est une opération croissante, on a
\(\int_{0}^{1}\frac{1}{e}dx\leq \int_{0}^{1}f(x)dx\leq \int_{0}^{1}1dx\) soi en calculant : \(\frac{1}{e}\leq K\leq 1\)
Pour la question 4,
sur l'intervalle \([0\,;\,1]\), on a \(x\geq x^2\) (cela se fait en considérant la différence \(x-x^2=x(x-1)\) et en faisant un tableau de signes ;
de plus on a \(0\leq x^2\leq x\).
en multipliant par -1, l'ordre de cet encadrement est inversé donc on a \({-x}\leq -x^2\leq 0\), on peut appliquer l'exponentielle à cette inégalité : la fonction exponentielle étant strictement croissante, elle conserve l'ordre des inégalités donc :
\(e^{-x}\leq e^{-x^2}\leq e^0(=1)\) donc on a bien l'inégalité demandée
Pour le b, il suffit de prendre les intégrales entre 0 et 1 de cette inégalité et de calculer : je te laisse faire.
Pour la suite, on travaille sur un intervalle \([\frac{k}{n}\,;\,\frac{k+1}{n}\) comme \(0\leq k \leq n-1\), cet intervalle est inclus dans \([0\,;\,1]\)
donc la fonction est décroissante sur cet intervalle donc si on prend x dans cet intervalle on a \(\frac{k}{n}\leq x\frac{k+1}{n}\) donc en appliquant la fonction f, on a :
\(f(\frac{k+1}{n})\leq f(x)\leq f(\frac{k}{n})\) puis on passe à l'intégrale entre \(\frac{k}{n}\) et \(\frac{k+1}{n}\) sur cette inégalité.
Je te laisse faire le calcule.
L'objectif étant de connaitre un encadrement de l'intégrale de f sur cet intervalle.
Ensuite, ces intervalles "saucissonnant" tout l'intervalle [0;1], on fait la somme de ces inégalités pour obtenir un encadrement de l'intégrale de f sur [0;1].
Je te laisse terminer
Bon courage
Bonjour,
tout d'abord une première remarque sur la forme de ton message : n'oublie pas que tu es sur un forum où interviennent des enseignants en exercice et que l'expression écrite doit être correcte (on évite le langage sms et les mots familiers, ainsi que les états d'âme....)
Pour le début de ton exercice, tu dois calculer la dérivée de ta fonction, tu dois avoir [tex]f^,(x)=-2xe^{-x^2}[/tex] qui est négatif sur [tex][0\,;\,+\infty[[/tex]
donc la fonction est strictement décroissante sur cet intervalle.
Pour la limite en [tex]+\infty[/tex], tu sais que [tex]\lim_{x\to+\infty}-x^2=-\infty[/tex] donc comme [tex]\lim_{x\to-\infty} e^{x}=0[/tex], on a en prenant l'exponentielle :
[tex]\lim_{x\to +\infty}e^{-x^2}=0[/tex]
Pour l'encadrement tu sais que ta fonction est décroissante sur [tex][0\,;\,1][/tex] donc pour tout x de cet intervalle : on a [tex]f(1)\leq f(x)\leq f(0)[/tex]
donc [tex]\frac{1}{e}\leq f(x)\leq 1[/tex]
donc en passant à l'intégrale qui est une opération croissante, on a
[tex]\int_{0}^{1}\frac{1}{e}dx\leq \int_{0}^{1}f(x)dx\leq \int_{0}^{1}1dx[/tex] soi en calculant : [tex]\frac{1}{e}\leq K\leq 1[/tex]
Pour la question 4,
sur l'intervalle [tex][0\,;\,1][/tex], on a [tex]x\geq x^2[/tex] (cela se fait en considérant la différence [tex]x-x^2=x(x-1)[/tex] et en faisant un tableau de signes ;
de plus on a [tex]0\leq x^2\leq x[/tex].
en multipliant par -1, l'ordre de cet encadrement est inversé donc on a [tex]{-x}\leq -x^2\leq 0[/tex], on peut appliquer l'exponentielle à cette inégalité : la fonction exponentielle étant strictement croissante, elle conserve l'ordre des inégalités donc :
[tex]e^{-x}\leq e^{-x^2}\leq e^0(=1)[/tex] donc on a bien l'inégalité demandée
Pour le b, il suffit de prendre les intégrales entre 0 et 1 de cette inégalité et de calculer : je te laisse faire.
Pour la suite, on travaille sur un intervalle [tex][\frac{k}{n}\,;\,\frac{k+1}{n}[/tex] comme [tex]0\leq k \leq n-1[/tex], cet intervalle est inclus dans [tex][0\,;\,1][/tex]
donc la fonction est décroissante sur cet intervalle donc si on prend x dans cet intervalle on a [tex]\frac{k}{n}\leq x\frac{k+1}{n}[/tex] donc en appliquant la fonction f, on a :
[tex]f(\frac{k+1}{n})\leq f(x)\leq f(\frac{k}{n})[/tex] puis on passe à l'intégrale entre [tex]\frac{k}{n}[/tex] et [tex]\frac{k+1}{n}[/tex] sur cette inégalité.
Je te laisse faire le calcule.
L'objectif étant de connaitre un encadrement de l'intégrale de f sur cet intervalle.
Ensuite, ces intervalles "saucissonnant" tout l'intervalle [0;1], on fait la somme de ces inégalités pour obtenir un encadrement de l'intégrale de f sur [0;1].
Je te laisse terminer
Bon courage