Cambodge 2021

Exo 6

Question

Montrer la convergence de l'intégrale .

Indice

Séparez en deux intervalles où la fonction garde un signe constant et utilisez les règles de comparaison.

Solution

La fonction : est continue sur .

Donc l'intégrale est impropre en et en .

La fonction n'est pas positive sur , mais garde un signe constant sur et sur .

Donc on peut utiliser les critères de comparaison en et en .

, donc l'intégrale est de même nature que l'intégrale .

Or cette intégrale est convergente car : .

Donc l'intégrale est convergente.

, donc l'intégrale est de même nature que l'intégrale .

Or : , donc : . Or l'intégrale de Riemann converge.

Donc par comparaison, l'intégrale est convergente ainsi que .

Conclusion : L'intégrale est convergente.

Question

Calculer l'intégrale à l'aide d'un changement de variable.

Indice

Comparez les intégrales et .

Solution

L'intégrale est convergente.

Donc on peut effectuer un changement de variable en posant : , donc : et : .

Donc : .

Or : .

Conclusion : .

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