Questions mathématiques diverses

Question 42:
Déterminer f(x)f(x) en fonction de xx sachant que :
f(x)=x+0ln2f(y)ex(ey+ey)dyf(x)=x+\int_{0}^{\ln 2}{f(y)e^x(e^y+e^{-y})dy}
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Déterminer $f(x)$ en fonction de $x$ sachant que :
$f(x)=x+\int_{0}^{\ln 2}{f(y)e^x(e^y+e^{-y})dy}$
Réponse 42:
f(x)=x+0ln2f(y)ex(ey+ey)dy=x+ex0ln2f(y)(ey+ey)dy=x+ex(a+b)\begin{align*} f(x)&=x+\int_{0}^{ln2}{f(y)e^x(e^y+e^{-y})dy}\\ &=x+e^x\int_{0}^{ln2}{f(y)(e^y+e^{-y})dy}\\ &=x+e^x(a+b) \\ \end{align*} avec a=0ln2f(y)eydya=\int_{0}^{ln2}{f(y)e^y\,dy} et b=0ln2f(y)eydyb=\int_{0}^{ln2}{f(y)e^{-y}\,dy} a=0ln2f(y)eydy=0ln2(y+ey(a+b))eydy=0ln2yeydy+(a+b)0ln2e2ydy=[yey]0ln20ln2eydy+(a+b)[12e2y]0ln2=2ln21+32(a+b)(i)b=0ln2f(y)eydy=0ln2(y+ey(a+b))eydy=0ln2yeydy+(a+b)0ln2dy=[yey]0ln2+0ln2eydy+(a+b)ln2=(a+b)ln2+1ln22(ii)\begin{align*} a&=\int_{0}^{ln2}{f(y)e^y dy}\\ &=\int_{0}^{ln2}{(y+e^y(a+b))e^ydy}\\ &=\int_{0}^{ln2}{ye^ydy}+(a+b)\int_{0}^{ln2}{e^{2y}dy}\\ &=\left[{ye^y}\right]_0^{ln2}-\int_{0}^{ln2}{e^ydy}+(a+b)\left[{\dfrac{1}{2}e^{2y}}\right]_0^{ln2}\\ &=2\ln 2-1+\dfrac{3}{2}(a+b) \qquad\qquad (i)\\ b&=\int_{0}^{ln2}{f(y)e^{-y} dy}\\ &=\int_{0}^{ln2}{(y+e^y(a+b))e^{-y}dy}\\ &=\int_{0}^{ln2}{ye^{-y}dy}+(a+b)\int_{0}^{ln2}{dy}\\ &=\left[{-ye^{-y}}\right]_{0}^{ln2}+\int_{0}^{ln2}{e^{-y}dy}+(a+b)ln2\\ &=(a+b)\ln 2+\dfrac{1-\ln 2}{2} \qquad\qquad (ii) \end{align*} (i)(i) et (ii)(ii)\Longrightarrow {a+3b=24ln22aln2+2b(ln21=ln21)\left\{{\begin{aligned}&{a+3b=2-4\ln 2}\\&{2a\ln 2+2b(\ln 2-1=\ln 2-1)}\end{aligned}}\right.     {(a+b)+2b=24ln22(a+b)ln22b=ln21\iff \left\{{\begin{aligned}&{(a+b)+2b=2-4\ln 2}\\&{2(a+b)\ln 2-2b=\ln 2-1}\end{aligned}}\right.
Donc a+b=13ln21+2ln2a+b=\dfrac{1-3\ln 2}{1+2\ln 2}
Alors f(x)=x+13ln21+2ln2ex\boxed{f(x)=x+\dfrac{1-3\ln 2}{1+2\ln 2}e^x}

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