« Fonction logarithme/Exercices/Primitive d'une fraction rationnelle » : différence entre les versions

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Ligne 29 :
On cherche les deux racines du polynôme, à partir du discriminant :
 
:<math>\Delta = b^2 - 4ac = 36 + 4 \times 16 = 36 + 64 = 100</math>
 
On a <math>\Delta > 0</math>, donc le polynôme admet deux racines :
 
:<math>x_1 = \frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{6 + 10}{2} = 8</math>
:<math>x_2 = \frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{6 - 10}{2} = -2</math>
 
Ainsi, on peut factoriser le polynôme sous la forme :
 
:<math>-x^2+6x+16=-\left(x+2\right) \times \left(x-8\right)</math>
 
;Méthode alternative :
Ligne 45 :
On sait que la somme des racines égale ''-b/a = 6'' et on trouve la seconde racine ''y''. On résout ainsi directement le problème :
 
:<math>-x^2+6x+16=-\left(x+2\right) \times \left(x-8\right)</math>
 
'''2.''' On a :
 
:<math>f(x) = \frac{1}{{ - x^2 + 6x + 16}}</math>
 
Et on cherche ''a'' et ''b'' tels que :
 
:<math>f(x)=\frac a{-x+8}+\frac b{x+2}</math>
 
Mettons ces fractions au même dénominateur :
Ligne 66 :
Les nombres ''a'' et ''b'' sont ainsi solution lorsque :
 
:<math>\begin{cases} a-b=0 \\ 2a+8b=1 \end{cases}</math>
 
La première relation impose ''a = b''. En remplaçant dans la seconde :
 
:<math>2a+8a=10a=1\,</math>
 
On trouve : <math>a=b=\frac1{10}</math>.
Ligne 76 :
'''3.''' Nous allons mettre à profit la décomposition trouvée précédemment :
 
:<math>f(x)=\frac{1/10}{-x+8}+\frac{1/10}{x+2}</math>
 
En effet, on sait primitiver les fonctions de la forme ''u'/u'' (ce sont des logarithmes ln ''u''). Dans notre cas, si on pose :
 
:<math>u_1=(-x+8)</math>
:<math>u_2=(x+2)</math>
 
En dérivant :
 
:<math>u'_1=-1\,</math>
:<math>u'_2=1\,</math>
 
Par conséquent :
 
:<math>\frac{u'_1}{u_1}=-\frac1{-x+8}</math>
:<math>\frac{u'_2}{u_2}=\frac1{x+2}</math>
 
Et on peut réécrire ''ƒ'' sous la forme :
 
:<math>f(x)=\frac1{10}\frac{u'_1}{u_1}+\frac1{10}\frac{u'_2}{u_2}</math>
 
On peut alors facilement trouver que les primitives de ''ƒ'' sont les fonctions :
 
:<math>F(x)=-\frac1{10}\ln(8-x)+\frac1{10}\ln(x+2)+K</math>
 
où ''K'' est une constante.}}