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chgt_003.tex

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%% sujet                changement de variable
%% date                 04-12-97
%% auteur               jp vignault 
 
\exo{Changement de variable et intégration par parties}
 
On considère la fonction $f$ définie sur $\rset$ par
$$
   f (x) = e^{-x} \ln (1 + e^x)
$$
 
\itemitemalphnum Déterminer les nombres réels $A$ et $B$ tels que pour
tout nombre réel $t$ strictement positif, on ait
$$
   {1 \over t (1+t)} = {A \over t} + {B \over 1 + t}.
$$
 
\itemitemalph Calculer l'intégrale 
$\displaystyle
   I = \int_1^e {dt \over t (1+t)}
$.
 
\itemnum Soit l'intégrale
$\displaystyle
   J = \int_0^1 f (x) \, dx
$.
 
\itemitemalph En utilisant le changement de variable défini par $t =
   e^x$, montrer que
$$
   J = \int_1^e {\ln (1+t) \over t^2} \, dt.
$$
 
\itemitemalph Calculer alors $J$ en utilisant une intégration par
parties et le résultat de la question {\bf 1.}{\sl b\/}).
 
\finexo
 
\corrige{}
 
$$
      \num \quad 
   I = 1 - \ln (1 + e) + \ln 2
      \qquad \qquad
      \num \quad
   J = 2 \ln2 + 1 - (1+e) {\ln (1+e) \over e}.
$$
 
\fincorrige