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Résumé de la discussion (messages les plus récents en premier)
- bibmgb
- 02-10-2023 10:56:29
En prenant en compte vos remarques voici ce que j'obtiens :
[tex]\int_0^1\frac{-2}{x^2-2x+2} dx=-2\int_0^1\frac{1}{(x-1)^2+1} dx=-2\int_{-1}^0 \frac{1}{y^2+1} dy=-2[arctan y]_{-1}^0=-2\times \dfrac{\pi}{4}=-\dfrac{\pi}{2}[/tex]
- Fred
- 02-10-2023 10:40:47
Hello,
C'est rigolo, moi j'ai retenu (et je fais apprendre...) une primitive de $\frac1{x^2+a^2}$ ....
Les goûts et les couleurs!
F.
- Zebulor
- 02-10-2023 10:38:42
Bonjour,
Alors au choix :-)
On pourra aussi apprendre par coeur les deux formules :-)
- Roro
- 01-10-2023 16:50:42
Bonjour,
$\displaystyle \int_{}^{} \dfrac{1}{(x+b)^2+a^2}~\textrm{d}x=\dfrac{1}{a}Arctan(\dfrac{x+b}{a})+constante$
Tu peux la retenir par coeur...
Disons qu'on peut retenir par coeur celle ci : $\displaystyle \int \dfrac{1}{x^2+1}~\textrm{d}x=\mathrm{Arctan}(x)+constante$
et s'y ramener par changement de variable simple (affine ici).
Roro.
- Zebulor
- 01-10-2023 16:08:10
Cidrolin, j'ai effectivement pensé à écrire ce type d'égalité.
Mais je ne sais pas intégrer [tex]\dfrac{-2}{x^2-2x+2}[/tex].
Une piste :
$\displaystyle \int_{}^{} \dfrac{1}{(x+b)^2+a^2}~\textrm{d}x=\dfrac{1}{a}Arctan(\dfrac{x+b}{a})+constante$
Tu peux la retenir par coeur...
- Cidrolin
- 01-10-2023 12:10:46
Penser à la fonction réciproque de la fonction tangente.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Arc_tangente
- bibmgb
- 01-10-2023 11:59:13
Cidrolin, j'ai effectivement pensé à écrire ce type d'égalité.
Mais je ne sais pas intégrer [tex]\dfrac{-2}{x^2-2x+2}[/tex].
Si j'avais simplement [tex]-\dfrac{2}{x^2}[/tex], je saurais primitiver en prenant pour primitive [tex]\dfrac{2}{x}[/tex].
Maintenant si on doit nécessairement passer par [tex]\dfrac{-2}{x^2-2x+2}[/tex]; alors pour primitiver une telle fraction, je proposerai de faire une IPP en dérivant [tex]\dfrac{1}{x^2-2x+2}[/tex] et en primitivant [tex]-2[/tex]; mais encore une fois j'ai l'impression de partir dans des calculs à rallonge mais il n'y a peut être pas plus simple.
Merci Michel Coste pour ces précisions sur l'intérêt des polynômes en tant que tels. Effectivement remplacer l'indéterminée par une matrice ça sert dans la théorie de réduction des endomorphismes.
- Michel Coste
- 01-10-2023 09:32:49
y-a-t-il une raison particulière pour séparer la notion de polynôme à une indéterminée X et la fonction polynôme de variable x ?
Soit $K$ un corps. Un polynôme $P\in K[X]$ donne une fonction polynomiale $x\mapsto P(x)$ de $K$ dans $K$. Si $K$ est infini, deux polynômes différents donnent des fonctions polynomiales différentes, et on peut se dire qu'il n'y a pas danger à confondre polynôme et fonction polynomiale, surout si on ne travaille qu'avec $\mathbb R$ ou $\mathbb C$. Mais :
- sur un corps fini, par exemple $\mathbb Z/2\mathbb Z$, le polynôme $X^2+X$, qui n'est pas nul, donne la fonction polynomiale nulle $\mathbb Z/2\mathbb Z \to \mathbb Z/2\mathbb Z$.
- un polynôme $P\in K[X]$ peut s'évaluer non seulement en un élément de $K$, mais aussi en n'importe quel élément d'une $K$-algèbre (par exemple l'algèbre de matrices $M_n(K)$, l'algèbre $K[X]$ etc.). Il a en quelque sorte une personnalité beaucoup plus riche que la simple fonction polynomiale $K\to K$.
- Cidrolin
- 01-10-2023 08:10:39
On peut écrire :
$\dfrac{2x-4}{x^2-2x+2}=\dfrac{2x-2}{x^2-2x+2}+\dfrac{-2}{x^2-2x+2}$
- bibmgb
- 01-10-2023 07:59:07
Bonjour,
Je poste une nouvelle question sur ce même fil car cette question porte sur la suite du même exercice.
J'ai décomposé en éléments simples la fraction [tex]\dfrac{X-1}{X^4-2X^3+4X-4}[/tex] ce qui donne [tex]\dfrac{1/8}{X-\sqrt{2}}+\dfrac{1/8}{X+\sqrt{2}}+\dfrac{-1/4 X+1/2}{X^2-2X+2}[/tex].
Je dois ensuite intégrer cette fraction sur [0;1].
J'ai un souci pour intégrer [tex]\dfrac{-1/4 x+1/2}{x^2-2x+2}[/tex]. Je souhaite me ramener à quelque chose de la forme [tex]\dfrac{u'(x)}{u(x)}[/tex] puisqu'une primitive est ln(u(x)).
Or [tex]\dfrac{-1/4 x+1/2}{x^2-2x+2}=-\dfrac{1}{8}\dfrac{2x-4}{x^2-2x+2}[/tex]. Si on pose [tex]u(x)=x^2-2x+2[/tex] alors [tex]u'(x)=2x-2[/tex]. J'ai donc un souci car [tex]2x-2\neq 2x-4[/tex].
Pouvez-vous m'aider à avancer ?
Question supplémentaire : y-a-t-il une raison particulière pour séparer la notion de polynôme à une indéterminée X et la fonction polynôme de variable x ?
Merci et bon dimanche.
- Black Jack
- 30-09-2023 18:19:42
Black Jack, pourrais-tu au moins reconnaître que la justification de bibmgb est tout à fait correcte ?
OK parce qu'il a été montré que x^4 - 2x³ + 4x - 4 était diviseur de x^8-16.
- Michel Coste
- 30-09-2023 17:51:46
Black Jack, pourrais-tu au moins reconnaître que la justification de bibmgb est tout à fait correcte ?
- Black Jack
- 30-09-2023 16:53:26
Bonjour,
Chacun son avis ...
Le mien est diamétralement opposé au tien.
Dans mon exemple : le fait que (x^8-16) n'a pas de zéro sur [0;1] n'implique pas que (2x^5 - 5x^4 + 2x^3 + 8x^2 - 12x + 4) n'a pas de zéro sur [0 ; 1]
Dans cet exemple modifié, le membre de gauche existe sur [0 ; 1] et le membre de droite existe sur [0 ; 1/2[ U ]1/2 ; 1]
Même si la prolongation en 1/2 du membre de droite est possible n'y change rien ... sauf si il est explicitement mentionné que le membre de droite est prolongé en 1/2 par la valeur adéquate.
Dans l'exemple modifié que j'ai donné, l'identité des 2 membres sur [0 ; 1] n'est pas vérifiée en x = 1/2.
Le membre de gauche en x = 1/2 est égal à [(1/2)^5 + (1/2)^4 + 2.(1/2)^3 -4]/[(1/2)^8 - 16] = ...
Le membre de droite n'existe pas x = 1/2
- Michel Coste
- 30-09-2023 09:31:41
@bibmgb : ta justification est tout à fait correcte. Effectivement $x^8-16$ n'a pas de zéro sur [0,1], et donc son diviseur [tex]x^4-2x^3+4x-4[/tex] non plus.
L'évaluation d'une fraction rationnelle en un point est un sujet qui peut prêter à des interprétations différentes. Pour moi, une fraction rationnelle est la classe d'équivalence de couples de polynômes $(P,Q)$ avec $Q\neq 0$, pour l'équivalence $(P,Q)\sim(R,S)$ quand $PS=QR$. La classe de $(P,Q)$ se note $\dfrac{P}{Q}$. Elle a un représentant canonique, la "fraction réduite" où numérateur et dénominateur sont premiers entre eux (et où le dénominateur est unitaire, pour avoir l'unicité). Un pôle de la fraction rationnelle est un zéro du dénominateur de la fraction réduite, et la fraction rationnelle s'évalue bien en une fonction rationnelle définie partout en dehors de ses pôles.
- Black Jack
- 30-09-2023 09:15:11
En divisant [tex]x^8-16[/tex] par [tex]x^4-2x^3+4x-4[/tex] on obtient [tex]x^4+2x^3+4x^2+4x+4[/tex].
On peut donc simplifier la première fraction par [tex]x^4+2x^3+4x^2+4x+4[/tex] pour trouver la deuxième.
Pour le produit des polynômes de degrés 5 et 4; on doit calculer 16 termes; je ne dis pas que c'est difficile, je dis que c'est fastidieux.
Le polynôme [tex]x^8-16[/tex] n'a que deux racines [tex]\pm\sqrt{2}[/tex] donc ne s'annule pas sur [0,1].
Pour montrer que le polynôme [tex]x^4-2x^3+4x-4[/tex] ne s'annule pas sur [0,1], je dirais que c'est un diviseur de [tex]x^8-16[/tex] donc les racines de [tex]x^4-2x^3+4x-4[/tex] sont des racines de [tex]x^8-16[/tex]. Comme [tex]x^8-16[/tex] ne s'annule pas sur [0,1] alors [tex]x^4-2x^3+4x-4[/tex] non plus.
Bonjour,
Ta justification n'est pas bonne.
Supposons que on multiplie numérateur et dénominateur du membre de droite par (2x-1) ...
Cela revient au même pour toute valeur de x ... sauf que pour x = 1/2, le membre de droite n'existe pas (car on divise alors par 0)
L'expression deviendrait (en multipliant numérateur et dénominateur du membre de droite par (2x-1)) :
[tex]\frac{x^5+x^4+2x^36-4}{x^8-16} = \frac{(x-1)(2x-1)}{(x^4-2x^3+4x-4)(2x-1)}[/tex]
[tex]\frac{x^5+x^4+2x^36-4}{x^8-16} = \frac{2x^2-3x+1}{2x^5-5x^4+2x^3+8x^2-12x+4}[/tex]
Tu appliques un raisonnement analogue à celui que tu as fait ... et tu loupes le fait que le dénominateur du membre de droite s'annule en x = 1/2.







