Adloun

mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 8 · Application directe du cours

Les deux critères, côte à côte

Analyse asymptotique et séries · Intégrales sur un intervalle quelconque · niveau 1 (application)

Énoncé

Pour , dire — sans calculer — si converge, puis si converge.

Corrigé

Ce qu'on montre. Que les deux critères de référence du cours sont inversés, et qu'il faut donc toujours commencer par repérer où est le problème.

Les deux critères. Le cours donne, pour :

Le tableau des trois cas.

  • : en , donc l'intégrale diverge ; en , donc elle converge.
  • : la valeur est exclue des deux côtés. L'intégrale diverge dans les deux cas — on le voit d'ailleurs sur la primitive , qui tend vers en et vers en .
  • : en , donc l'intégrale converge ; en , donc elle diverge.

La lecture qualitative. En , la fonction doit décroître assez vite : plus est grand, mieux c'est. En , elle doit ne pas exploser trop vite : plus est petit, mieux c'est. Un même ne peut donc jamais convenir des deux côtés, ce que les trois lignes ci-dessus confirment : aucune ligne ne porte deux « converge ».

Conséquence pratique. L'intégrale diverge pour tout . Devant une intégrale impropre aux deux bornes, on la découpe donc systématiquement, et l'on étudie chaque morceau avec son propre critère.

Exercices semblables

Le cours du chapitre · Tous les exercices du chapitre