Fonctions intégrales : le théorème fondamental, partie 2

À propos de cette leçon

Terminale, spécialité › Calcul intégral

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Fonctions intégrales : le théorème fondamental, partie 2

Calcul intégral. intégrale, aire sous la courbe, valeur moyenne, intégration par parties, relation de Chasles

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

g(x)=∫0x2t dtg(x) = \displaystyle\int_0^x 2t\,\mathrm{d}t est l'aire sous la droite y=2ty = 2t entre 0 et xx, soit x2x^2. Que vaut g′(x)g'(x) ?

  1. 2x2x
  2. x2x^2

L'idée clé

L'aire grandit au rythme de la hauteur de la courbe.

Si ff est continue et positive sur [a;b][a ; b], la fonction Fa(x)=∫axf(t) dtF_a(x) = \displaystyle\int_a^x f(t)\,\mathrm{d}t est la primitive de ff qui s'annule en aa : Fa′=fF_a' = f et Fa(a)=0F_a(a) = 0.

Exemple corrigé

g(x)=∫1xt dtg(x) = \displaystyle\int_1^{x} \sqrt{t}\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x) et g(1)g(1).

g′(x)=xg'(x) = \sqrt{x}
g est la primitive de √t qui s'annule en 1.
g(1)=0g(1) = 0
La borne du haut et celle du bas sont égales.

À toi, guidé

À toi : g(x)=∫2x(t3−t) dtg(x) = \displaystyle\int_2^x (t^3 - t)\,\mathrm{d}t.

g′(x)=x3−xg'(x) = x^3 - x
g est une primitive de t³ − t.

Entraînement ★

  1. g(x)=∫4x(t2+2) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 4 }^{x} (t^{ 2 } + 2)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).
  2. g(x)=∫1x(t3+2) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 1 }^{x} (t^{ 3 } + 2)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).
  3. g(x)=∫4x(t3+1) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 4 }^{x} (t^{ 3 } + 1)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).

Attention !

Entraînement ★★

  1. Voici la courbe de y=f(t)y = f(t). Soit g(x)=∫−5xf(t) dtg(x) = \displaystyle\int_{-5}^{x} f(t)\,\mathrm{d}t. Touche le point de cette courbe dont l'abscisse correspond à un maximum local de gg.
  2. Voici la courbe de y=f(t)y = f(t). Soit g(x)=∫−5xf(t) dtg(x) = \displaystyle\int_{-5}^{x} f(t)\,\mathrm{d}t. Touche le point de cette courbe dont l'abscisse correspond à un maximum local de gg.

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. g(x)=∫4x(t2+2) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 4 }^{x} (t^{ 2 } + 2)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).
  2. g(x)=∫1x(t3+2) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 1 }^{x} (t^{ 3 } + 2)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).
  3. g(x)=∫4x(t3+1) dtg(x) = \displaystyle\int_{ 4 }^{x} (t^{ 3 } + 1)\,\mathrm{d}t. Calcule g′(x)g'(x).

Fiche résumé

Fonction intégrale

  • Fa(x)=∫axf(t) dtF_a(x) = \displaystyle\int_a^x f(t)\,\mathrm{d}t est la primitive de ff qui s'annule en aa.
  • FaF_a croît là où f>0f > 0 et décroît là où f<0f < 0.

Attention : la dérivée redonne ff, pas une primitive de ff.

CC BY-SA 4.0