Module

Intégrales de référence

Domaine
Analyse

Intégrales exponentielle et logarithmique

Théorème Intégrale exponentielle sur un intervalle non borné

L’intégrale \(\int_0^{+\infty} e^{-at}\,dt\) converge si et seulement si \(a>0\).

Si \(a>0\), alors \(\int_0^{+\infty} e^{-at}\,dt=\frac{1}{a}\).

Remarques Remarques

Remarque Divergence pour \(a\leq 0\)

L’intégrale \(\int_0^{+\infty} e^{-at}\,dt\) diverge si et seulement si \(a\leq 0\).

Remarque Indépendance de la borne inférieure

D’après la relation de Chasles, pour tout réel \(c\), \(\int_c^{+\infty} e^{-at}\,dt\) converge si et seulement si \(a>0\).

Théorème Intégrale logarithmique près de zéro

L’intégrale \(\int_0^1 \ln t\,dt\) converge et \(\int_0^1 \ln t\,dt=-1\).

Remarque Indépendance de la borne supérieure

D’après la relation de Chasles, pour tout réel \(c\) strictement positif, \(\int_0^c \ln t\,dt\) converge.

Intégrales de Riemann

Théorème Convergence des intégrales de Riemann

Soit \(a\) un réel.

L’intégrale \(\int_1^{+\infty}\frac{dt}{t^a}\) converge si et seulement si \(a>1\). Si \(a>1\), alors \(\int_1^{+\infty}\frac{dt}{t^a}=\frac{1}{a-1}\).

L’intégrale \(\int_0^1\frac{dt}{t^a}\) converge si et seulement si \(a<1\). Si \(a<1\), alors \(\int_0^1\frac{dt}{t^a}=\frac{1}{1-a}\).

Exemple résolu Nature de cinq intégrales de Riemann réservé aux comptes

Remarques Remarques

Remarque Cas de divergence

\(\int_1^{+\infty}\frac{dt}{t^a}\) diverge si et seulement si \(a\leq 1\).

\(\int_0^1\frac{dt}{t^a}\) diverge si et seulement si \(a\geq 1\).

Remarque Changement de borne régulière

D’après la relation de Chasles, pour tout réel \(c\) strictement positif, \(\int_c^{+\infty}\frac{dt}{t^a}\) converge si et seulement si \(a>1\).

D’après la relation de Chasles, pour tout réel \(c\) strictement positif, \(\int_0^c\frac{dt}{t^a}\) converge si et seulement si \(a<1\).