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Integrale

Avec un x dans la puissance :s

Sujet résolu
    26 mars 2011 à 12:08:04

    Salut les gens,

    J'essaye de résoudre :

    <math>\($\int2^{6\cdot x+2}$\)</math>

    Mon tableau me dit que <math>\($a^{x}$\)</math> équivaut à <math>\($\frac{a^{x}}{\ln(a)}$\)</math>

    J'en déduis que <math>\(a=2\)</math>


    J'en déduis que <math>\(x=6\cdot x+2\)</math>

    Donc <math>\($\int2^{6\cdot x+2}=\frac{2^{6x+2}}{\ln(2)}$\)</math>

    Mais après vérification, cela ne fonctionne pas :'(:'(

    Quelqu'un peut me dire où se situe mon erreur.
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      26 mars 2011 à 12:29:41

      Quand tu as la variable à la puissance, je te conseille de toujours repasser par la forme exponentielle, sinon tu risques de faire de grosses erreurs ;)

      On a donc <math>\(2^{6x+2}=exp((6x+2)ln(2))\)</math>.
      Tu dois donc trouver une primitive de l'exponentielle.
      Tu peux remarquer qu'il s'agit d'une fonction composée : si on note <math>\(f(x)=(6x+2)ln(2)\)</math> et <math>\(g(x)=exp(x)\)</math>, alors <math>\(exp((6x+2)ln(2))=gof(x)\)</math>.

      Pour trouver notre primitive, on va essayer d'écrire notre <math>\(gof(x)=exp(f(x))\)</math> sous la forme <math>\(f'(x) \times g'(f(x))=f'(x) \times exp(f(x))\)</math> : cette forme est en effet assez simple, puisqu'elle permet d'avoir directement les primitives, qui sont de la forme <math>\(exp(f(x))\)</math>.

      Et pour faire ça, on va introduire de force ce qui nous arrange ! :p
      En effet, on remarque que <math>\(f'(x)=6ln(2)\)</math>, qui est une simple constante.
      Si on multiplie <math>\(gof(x)\)</math> par <math>\(\frac{6ln(2)}{6ln(2)}\)</math>, on ne changera pas notre expression, mais on aura fait apparaître au numérateur <math>\(6ln(2) \times gof(x)\)</math>, soit <math>\(f'(x) \times exp(f(x))\)</math> et c'est exactement ce qu'on cherche !

      Finalement, si on reprend les calculs :
      <math>\(\int 2^{6x+2} \mathrm{d}x=\int exp((6x+2)ln(2)) \mathrm{d}x\)</math>

      <math>\(\int 2^{6x+2} \mathrm{d}x=\int \frac{6ln(2)}{6ln(2)} exp((6x+2)ln(2)) \mathrm{d}x\)</math>

      <math>\(\int 2^{6x+2} \mathrm{d}x=\frac{1}{6ln(2)}\int 6ln(2)exp((6x+2)ln(2)) \mathrm{d}x\)</math>

      <math>\(\int 2^{6x+2} \mathrm{d}x= \frac{1}{6ln(2)}exp((6x+2)ln(2))+C\)</math>

      <math>\(\int 2^{6x+2} \mathrm{d}x=\frac{1}{6ln(2)}2^{6x+2}+C\)</math>

      Et voilà !


      Edit : Je te conseille de savoir refaire cela et pas seulement appliquer bêtement une formule... parce que d'une part, c'est plus enrichissant :p et d'autre part, ça peut te donner des idées sur comment faire si tu as d'autres intégrales du genre. Après, ce n'est que mon avis...
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        26 mars 2011 à 12:59:46

        ∫ 2^(6x+2)dx = ∫(2^6)^x * 2^2 dx
        = ∫64^x * 4 dx
        = 4∫64^x dx


        J'espère que c'est clair, je n'arrive pas à mettre les puissances correctement :euh:
        En tout cas un conseil pour tes dérivées, simplifie au maximum ton équation avant de commencer. Il ne te reste plus qu'à utiliser ta formule maintenant ;)

        edit : Astuce pour la suite: ln(a^x) = xln(a) et exp[ln(a)] = a Je t'ai tout dis là :)
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          26 mars 2011 à 13:41:22

          En simplifiant on a en effet :
          <math>\(\begin{align*}\int 2^{6x+2}\mathrm dx &= \int 2^{6x} \times 2^2 \mathrm dx\\&= 4\int 2^{6x} \mathrm dx\end{align*}\)</math>
          Arrivé ici, tu peux appliquer bêtement ta formule, mais en principe le plus simple est de passer par l'exponentielle puis de faire un petit changement de variable, ce qui donnerait :
          <math>\(\int \exp[6x\ln 2]\mathrm dx\)</math> et en posant <math>\(t = 6x\ln 2\)</math> d'où <math>\(\mathrm dt = 6\ln 2 \mathrm dx\)</math> on aurait :
          <math>\(\begin{align*}4\int e^t \dfrac{\mathrm dt}{6\ln 2} \mathrm dt&= \dfrac{4e^t}{6\ln 2} + c\\&= \dfrac{2\exp[6x\ln 2]}{3\ln 2} + c\\&= \dfrac{2\cdot 2^{6x}}{3\ln 2} + c\\&= \dfrac{2^{6x+1}}{3\ln 2} + c\\\end{align*}\)</math>

          Edit : Ah, j'avais mal vu les parenthèses pour la formule de christo92, désolé.
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            26 mars 2011 à 14:00:37

            Je remercie énormément Gr3n@d1n3 pour m'avoir apporté tout les détails du calcul. :zorro::zorro:

            Merci également à christo 92 pour la technique alternative.

            Citation : christo92

            je n'arrive pas à mettre les puissances correctement



            Pour les puissances (et les math en général), je te suggère d'utiliser le bouton "math" réprésenté par l'icône <math>\(\int f(x)\)</math>. Ensuite à l'intérieur des balises nommées "math" tu tapes, par exemple \int2^{6x+2}dx ce qui donne <math>\(\int2^{6x+2}dx\)</math>.
            Il s'agit d'avoir recours à <math>\(\TeX\)</math> comme lors de la rédaction d'un document sur <math>\(\LaTeX\)</math>

            Edit: Il existe des éditeurs online comme ce site: http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php
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            Integrale

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