mathématiques appliquées (ECG 1re année) · Chapitre 8 · Exercice
Une suite d'intégrales
Calcul différentiel et intégral · Intégration sur un segment · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Soit . Montrer que est décroissante et positive, établir , puis déterminer . (Encadrer sur .)
Corrigé
Positivité. Sur , et : l'intégrande est positif, donc .
Décroissance. Pour , . En multipliant par et en intégrant sur — la positivité de l'intégrale conserve l'inégalité — on obtient .
La relation. Intégrons par parties en primitivant :
La limite. Sur , , donc et
Le théorème d'encadrement donne .
Un avertissement. La relation de récurrence, lue « en avant », amplifie toute erreur par à chaque tour : en calcul numérique elle est inutilisable telle quelle. C'est un exemple classique d'instabilité — la même formule lue à l'envers, , est elle parfaitement stable.