OffresSe connecter

Exercice corrigé : Lemme de Riemann-Lebesgue pour une fonction de classe $\mathcal{C}^1$

Intégration par partiesInégalité triangulaireLinéarisation

Soit $f:[a,b]\to\mathbb{R}$ de classe $\mathcal{C}^1$. Pour $\lambda>0$, on pose $$I(\lambda)=\int_a^bf(t)\sin(\lambda t)\,\mathrm{d}t\quad\text{et}\quad K(\lambda)=\int_a^bf(t)\cos(\lambda t)\,\mathrm{d}t.$$

  1. Montrer que, pour tout $\lambda>0$, $$|I(\lambda)|\le\frac1\lambda\left(|f(a)|+|f(b)|+\int_a^b|f'(t)|\,\mathrm{d}t\right).$$
  2. En déduire $\lim_{\lambda\to+\infty}I(\lambda)$, puis montrer que $K(\lambda)$ tend aussi vers $0$.
  3. Application : déterminer $\lim_{n\to+\infty}\int_0^1e^t\sin^2(nt)\,\mathrm{d}t$.

Le cours associé

Intégration sur un segment

Notions à revoir

Exercices similaires