Calculez :
Les deux calculs sont « classiques ». Nous commençons par le premier qui requiert, dans un premier temps, de mettre le polynôme , sous forme canonique afin d’effectuer un changement de variable approprié permettant de conclure.
Le second calcul fait appel au résultat du premier.
On a :
Comme somme de deux carrés, dont un strictement positif, P est un polynôme défini et strictement positif sur . L’intervalle d’intégrabilité de la fonction est donc puisqu’elle y est définie et continue.
D’après ce qui précède, on peut effectuer le changement de variable : qui donne : .
Il vient alors :
On s’est ainsi ramené à un calcul de primitives « classique ».
On a :
En revenant à la variable initiale, on obtient finalement :
où C désigne une constante réelle quelconque.
Le premier résultat est donc :
Soit à calculer désormais : .
Classiquement (voir le cours), on se ramène à des fractions de la forme où n est un entier. Pour cela, nous écrivons, la racine ne pouvant s’annuler :
Le dernier terme vient d’être calculé (voir I ci-dessus). Pour ce qui est du second, nous faisons apparaître au numérateur la dérivée du polynôme se trouvant sous la racine :
, est de la forme . On l’intègre alors comme suit :
.
Note : nous ferons apparaître la constante d’intégration une bonne fois pour toutes à la fin du calcul.
On a donc le résultat intermédiaire suivant :
Il nous reste donc à calculer . Ici encore, nous allons faire apparaître au numérateur la dérivée du polynôme P :
Il nous reste donc à calculer : .
Nous pouvons mener une intégration par parties en posant : qui donne et qui est la dérivée de .
L’intégration par parties s’écrit alors :
Finalement :
A partir des résultats précédents, on peut finalement écrire :
Il vient dont, en utilisant : :
Soit, finalement :
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et |
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Où k est une constante réelle quelconque |
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