Integrale Definie C12D01
1. **Énoncé du problème :**
Résoudre l'intégrale définie $$I = \int_{-\infty}^{\infty} \frac{x+1}{(1+x^2)^2} \, dx$$.
2. **Formule et règles importantes :**
Pour résoudre cette intégrale, on peut utiliser la décomposition en parties ou reconnaître que la fonction est une somme de termes dont l'un est impair et l'autre pair.
3. **Analyse de la fonction :**
La fonction s'écrit $$f(x) = \frac{x+1}{(1+x^2)^2} = \frac{x}{(1+x^2)^2} + \frac{1}{(1+x^2)^2}$$.
- Le terme $$\frac{x}{(1+x^2)^2}$$ est une fonction impaire car $$f(-x) = -f(x)$$.
- Le terme $$\frac{1}{(1+x^2)^2}$$ est une fonction paire car $$f(-x) = f(x)$$.
4. **Propriétés d'intégration :**
- L'intégrale d'une fonction impaire sur $$[-\infty, \infty]$$ est nulle.
- L'intégrale d'une fonction paire sur $$[-\infty, \infty]$$ est deux fois l'intégrale de 0 à $$\infty$$.
5. **Calcul de l'intégrale :**
$$I = \int_{-\infty}^{\infty} \frac{x}{(1+x^2)^2} \, dx + \int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{(1+x^2)^2} \, dx = 0 + 2 \int_0^{\infty} \frac{1}{(1+x^2)^2} \, dx$$
6. **Intégrale standard :**
On utilise la formule connue :
$$\int_0^{\infty} \frac{dx}{(1+x^2)^2} = \frac{\pi}{4}$$
7. **Conclusion :**
Donc,
$$I = 2 \times \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2}$$
**Réponse finale :** $$\boxed{\frac{\pi}{2}}$$