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#1 Re : Entraide (supérieur) » y a t-il moyen de trouver une formule explicite pour cette integrale ? » 01-02-2019 15:31:33

Bonjour aviateur, bien vu !

Bonjour Zebulor, peut tu m'eclaricir un peu d'ou vient le [tex]\pi/6[/tex] dans les brones de ton avant dernier post ?

#2 Re : Entraide (supérieur) » y a t-il moyen de trouver une formule explicite pour cette integrale ? » 01-02-2019 15:28:07

Bonjour Freddy, j'ai combiner le fait que

[tex]\int_{\frac14}^{\frac34} x^n (1 - x)^n \, dx + \int_0^{\frac14} x^n (1 - x)^n \, dx +  \int_{\frac34}^{1} x^n (1 - x)^n \, dx  = \int_0^1 x^n (1 - x)^n \, dx \tag1[/tex]

avec


[tex]\int_0^{\frac14} x^n (1 - x)^n \, dx = \int_{\frac34}^{1} x^n (1 - x)^n \, dx  [/tex]

#3 Re : Entraide (supérieur) » y a t-il moyen de trouver une formule explicite pour cette integrale ? » 01-02-2019 11:48:10

Bonjour Zebulor, Bonjour Freddy, Merci de vos reponses,

j'ai suivie la route de freddy

[tex]\int_{\frac14}^{\frac34} x^n (1 - x)^n \, dx  = \int_0^1 x^n (1 - x)^n \, dx - 2\int_0^{\frac{1}{4}} x^n (1 - x)^n \, dx \tag1[/tex]

la premiere integrale eest une fonction beta et la deuxieme est une beta incomplete qui peut etre exprimer a l'aide de fonction hypergeometrique.

ici l'un des arguments de la fonction hypergeometrique $_{2}F_{1}$ est negatif donc la serie va en faite etre une somme finie.

qui apres simplifaction donne le meme resultat que si j'emploie la formule du binome a partir de la reecriture (1)

en effet :

[tex]\begin{align}\int_{\frac14}^{\frac34} x^n (1 - x)^n \, dx & = B(n+1,n+1) - 2B(\frac14;n+1,n+1) = \frac{\Gamma^2(n+1)}{\Gamma(2n+2)} -\frac{2}{4^{n+1}n+1}{_{2}}F_{1}(n+1,-n,n+2,\frac{1}{4}) \\
&=\frac{(n^2)!}{(2n+1)!} -\frac{2}{4^{n+1}n+1} {_{2}}F_{1}(n+1,-n,n+2,\frac{1}{4})
\end{align}[/tex]

donc

[tex]\begin{align}{_{2}}F_{1}(n+1,-n,n+2,\frac{1}{4}) &=  \sum_{k=0}^{n} (-1)^k \binom{n}{k} \frac{(n+1)_k}{4^k(n+2)_k}   \\
&= 1 + \sum_{k=1}^{n} (-1)^k \frac{n!}{k!(n-k)!} \frac{(n+1)(n+2)\cdots(n+k)}{4^k(n+2)(n+3)\cdots(n+k+1)} \\
&=1 + \sum_{k=1}^{n} (-1)^k \frac{n!}{k!(n-k)!} \frac{(n+1)}{4^k(n+k+1)} \\
\end{align}[/tex]

ce qui est deja meilleur que deux sommes.

par contre je n'ai pas encore essayer l'approche 'Integrale de Wallis.' de Zebulor.

#4 Entraide (supérieur) » y a t-il moyen de trouver une formule explicite pour cette integrale ? » 30-01-2019 19:59:15

rapidracim
Réponses : 12

l'integrale est :

[tex]\int_{\frac{1}{4}}^{\frac{3}{4}} x^n(1-x)^n \, dx[/tex]

edit 1 : J'ai accidentellement appuyer sur 'submit', j'ajoute des details en ce moment.

edit 2 : la fonction à intégrer etant un polynome, j'ai penser a utiliser la formule du binome pour separer les monomes.

ce qui donne :

[tex]\int_{\frac{1}{4}}^{\frac{3}{4}} x^n(1-x)^n \, dx = \sum_{k = 0}^{n}{ n \choose k}(-1)^{k}\int_{\frac{1}{4}}^{\frac{3}{4}} x^{n+k} \, dx = \sum_{k = 0}^{n}{ n \choose k}(-1)^{k}[\frac{(\frac{3}{4})^{n+k+1}-(\frac{1}{4})^{n+k+1}}{n+k+1}] [/tex]

la somme de deux somme de termes generales qui j'ai du mal a trouver comment expliciter d'avantages.

peut etre existerai t'il une tout autre approche ?

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