Édition de feuilles d'exercices

[planches/ex0696] mines MP 2013 On pose \(F(x)=\displaystyle\int_0^{+\infty}{1\over t^x(1+t)}\,dt\).

1. Donner le domaine de définition \(D\) de \(F\) (dans \(\mathbf{R}\)).

2. Étudier la continuité de \(F\) sur \(D\).

3. Étudier la limite de \(F\) en 0 et en \(+\infty\) (sic).

4. Donner un équivalent de \(F\) en 0 et en 1.

[examen/ex1965] mines PSI 2024 Soit \(f\) : \(\alpha\mapsto\displaystyle\int_0^{+\infty}\frac{\mathrm{d}t}{t^{\alpha}(t+1)}\).

1. Déterminer le domaine de définition \(D\) de \(f\).

2. Montrer que \(f\) est continue sur \(D\).

3. Montrer que la courbe représentative de \(f\) admet la droite \(x=1/2\) pour axe de symétrie.

4. Justifier l’existence d’une borne inférieure pour \(f\) ; la déterminer.

5. Déterminer un équivalent de \(f\) en \(0\).

[planches/ex0753] mines MP 2014 Pour \(x\in\left]0,1\right[\), on pose \[F(x)=\int_0^{+\infty}{dt\over t^x(1+t)}.\]

1. Montrer que \(F\) est bien définie, que \(F\) est continue.

2. Montrer : \(\forall x\in\left]0,1\right[\), \(F(x)=\displaystyle\int_0^1{t^x+t^{1-x}\over t(1+t)}\). En déduire \(\mathop{\mathchoice{\hbox{inf}}{\hbox{inf}}{\mathrm{inf}}{\mathrm{inf}}}\limits_{\left]0,1\right[}F\).

3. Montrer que \(\mathop{\mathchoice{\hbox{lim}}{\hbox{lim}}{\mathrm{lim}}{\mathrm{lim}}}\limits_{x\rightarrow0^+}F(x)=\mathop{\mathchoice{\hbox{lim}}{\hbox{lim}}{\mathrm{lim}}{\mathrm{lim}}}\limits_{x\rightarrow1^-}F(x)\).

4. Donner un équivalent de \(F\) en \(0^+\) et en \(1^-\).

[oraux/ex5375] mines MP 2012

1. Déterminer le domaine de définition réel de \(f:x\mapsto \displaystyle\int_0^{+\infty}\frac{\,dt}{t^x (1+t)}\).

2. Donner un équivalent de \(f(x)\) en \(0^+\) et en \(1^-\).

[planches/ex8577] centrale MP 2022 (avec Python)

Soit \(f:x\longmapsto\displaystyle\int_0^{+\infty}{t^{x-1}\over1+t}\,dt\).

1. Déterminer le domaine de définition de \(f\). Montrer que \(f\) est de classe \(\mathscr{C}^1\).

2. Tracer le graphe de \(x\longmapsto\mathop{\mathchoice{\hbox{sin}}{\hbox{sin}}{\mathrm{sin}}{\mathrm{sin}}}\nolimits(\pi x)f(x)\) sur \(D\). Conjecture ?

3. Conjecturer la nature et la valeur de \(\displaystyle\int_0^{+\infty}{\mathop{\mathchoice{\hbox{ln}}{\hbox{ln}}{\mathrm{ln}}{\mathrm{ln}}}\nolimits(1+23x+x^2)\over x\sqrt x}\,dx\).

4. Montrer, pour \(x\in\left]0,1\right[\), que \(f(1-x)=f(x)\).

5. Pour quelles valeurs de \(k\in\mathbf{N}^*\) l’intégrale \(\displaystyle\int_0^{+\infty}{\mathop{\mathchoice{\hbox{ln}}{\hbox{ln}}{\mathrm{ln}}{\mathrm{ln}}}\nolimits(1+x)\over x^{1+1/k}}\,dx\) est-elle convergente ? Calculer cette intégrale.

6. Démontrer la conjecture de 2.