Khˆagne B/L Correction Exercices Chapitre 10 - Int´egrales impropres
Or, Z+∞
1
1
t3/2dt converge (Int´egrale de Riemann), donc par th´eor`eme de n´egligeabilit´e de fonctions
positives, on en d´eduit que Z+∞
1
ln(t)
t2dt converge, et enfin par ´equivalence de fonctions positives, on
en d´eduit que Z+∞
1
ln(t)
t2+ 1dt converge ´egalement.
•Puisque Z1
0
f(t)dt et Z+∞
1
f(t)dt convergent, on en d´eduit donc que
Z1
0
ln(t)
t2+ 1dt converge
4. Convergence de Z+∞
0
e−t2dt
La fonction t7→ e−t2est continue et positive sur [0,+∞[.
De plus,
t2e−t2=t2
et2−→
t→+∞0 =⇒e−t2=o1
t2
Puisque Z+∞
1
1
t2dt converge (Int´egrale de Riemann), on en d´eduit par n´egligeabilit´e de fonctions positives
que l’int´egrale Z+∞
1
e−t2dt converge.
Puisque l’int´egrale Z1
0
e−t2dt ne pose pas de probl`eme (int´egrale d’une fonction continue sur le segment
[0,1]), par somme on a que :
Z+∞
0
e−t2dt converge
5. Convergence de Z+∞
0
2 + ln(t)
t+ 4 dt
La fonction t7→ 2 + ln(t)
t+ 4 est continue sur ]0,+∞[, on a donc a priori des probl`emes en 0 et en +∞
•Etude de Z1
0
2 + ln(t)
t+ 4 dt.
La fonction t7→ 2+ln(t)
t+4 est continue sur ]0,1] (mais pas forc´ement positive) et
2 + ln(t)
t+ 4 ∼
t→0+|ln(t)|
4
Or, Z1
0|ln(t)|dt converge, donc par th´eor`eme d’´equivalence des fonctions positives, l’int´egrale Z1
0
2 + ln(t)
t+ 4
dt
converge et donc l’int´egrale Z1
0
2 + ln(t)
t+ 4 dt converge ´egalement.
•Etude de Z+∞
1
2 + ln(t)
t+ 4 dt.
La fonction t7→ 2+ln(t)
t+4 est continue sur [1,+∞[ et positive, et
2 + ln(t)
t+ 4 ∼
t→+∞
ln(t)
t
2011-2012 Lyc´ee du Parc 5/16