5.3. Int´egration des fractions rationnelles en sin xet cos x
La m´ethode g´en´erale est le changement de variable t= tan x
2. On utilise alors les
formules suivantes :
sin x=2t
1 + t2,cos x=1−t2
1 + t2,tan x=2t
1−t2, dx =2dt
1 + t2
On est alors ramen´e `a l’int´egration d’une fraction rationnelle.
Il existe souvent des changements de variable plus ´economiques. On regarde
diverses sym´etries de l’´el´ement diff´erentiel f(x)dx sous le signe R:
Si x7→ π−xlaisse invariant f(x)dx, on pose u= sin x.
Si x7→ −xlaisse invariant f(x)dx, on pose u= cos x.
Si x7→ π+xlaisse invariant f(x)dx, on pose u= tan x.
5.4. Int´egration des fractions rationnelles en exet e−x.
Le changement de variable X=exmarche bien. En effet, on a alors dX =exdx,
d’o`u dx =dX/X. On obtient l’int´egrale d’une fraction rationnelle en X.
5.5. Elimination des radicaux.
Les changements de variable trigonom´etriques ou hyperboliques permettent
d’´ecrire certaines quantit´es comme des carr´es :
x2+ 1
´ecrivez x= tan t, alors x2+ 1 = tan2t+ 1 = 1
cos2t
ou ´ecrivez x= sinh t, alors x2+ 1 = sinh2t+ 1 = cosh2t
x2−1 avec |x|>1
´ecrivez x= cosh t, alors x2−1 = cosh2t−1 = sinh2t
1−x2avec |x|<1
´ecrivez x= sin t, alors 1 −x2= 1 −sin2t= cos2t
Un autre choix est x= cos t.
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