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Psi - Math - Lycée Alphone Daudet
Cours

Intégrales à paramètres.

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III. Paramètre sur les bornes de l'intégrale

          III.2. Paramètre sur les bornes et dans l'intégrale.


Méthode.
Lorsqu'un paramètre apparait à l'intérieur de l'intégrale et sur les bornes Il existe deux idées principales :
  1. On effectue un changement de variable pour enlever la variable soit sur les bornes de l'intégrale, soit à l'intérieur.
  2. On prolonge la fonction sous l'intégrale par 0, pour qu'elle soit définie sur un ensemble fixe.


Exercice - Cesàro intégrale.20
Soit $f$ une application continue de $[0,+\infty[$ dans $\SetR$ de limite $l$. Posons : $$c_n\=\frac{1}{n}\int_0^nf(t)dt$$ Montrer que $c_n\tendvers{n}{+\infty}l$.

Exercice - Gauss avec Wallis.21
Le but de l'exercice est de déterminer la valeur de l'intégrale de Gauss : $I=\ds\int_0^{+\infty}\!\!e^{-t^2}dt$ à l'aide des intégrales de Wallis. On rappelle la définition des intégrales de Wallis, ainsi qu'un équivalent : $$W_n\=\int_0^{\frac{\pi}{2}}\sin^n(x)dx \hskip2cm W_n\sim\sqrt{\frac{\pi}{2n}} $$ Pour cela considérons l'intégrale : $$I_n\=\int_0^{\sqrt{n}}\left(1-\frac{t^2}{n}\right)^ndt$$
  1. Montrer que $I_n\tendvers{n}{+\infty}I$.
  2. Montrer que $I_n=\sqrt{n}W_{2n+1}$. En déduire la valeur de $I$