Cours
Intégration sur un segment
Plan
1 Intégrale d’une fonction continue sur un segment
- Intégrale et aire
- Unité d’aire dans un repère orthogonal
- Fonction continue sur un intervalle
- Intégrale d’une fonction continue positive
- Aire algébrique associée à une intégrale
- Valeur moyenne d’une fonction sur un segment
- Relation de Chasles
- Linéarité de l’intégrale
- Positivité de l’intégrale
- Croissance de l’intégrale
- Majoration de la valeur absolue d’une intégrale
- Intégrale et aire
2 Calcul intégral
- Calcul intégral
- Primitive s’annulant en un point
- Existence et évaluation des primitives
- Dérivée d’une intégrale à bornes variables
- Obtention de la formule d’intégration par parties
- Formule d’intégration par parties
- Formule d’intégration par parties pour les primitives
- Primitive de \(\ln x\)
- Écriture du changement de variable
- Formule de changement de variable
- Formule de changement de variable pour les primitives
- Intégrale d’une fonction périodique
- Intégrales de fonctions paires et impaires
- Calcul intégral
Objectifs
Révisions et définition de l’intégrale
Prérequis et définition
Révision du calcul de primitives
Revoir les objectifs du calcul de primitives.
Utiliser · Calcul de primitives
Intégrale d’une fonction continue positive
Connaître la définition de l’intégrale dans le cas d’une fonction continue et positive sur un segment.
Connaître, définir · Intégrale d’une fonction continue positive
Intégrale d’une fonction continue
Connaître la définition de l’intégrale dans le cas d’une fonction continue sur un segment.
Connaître, définir · Aire algébrique associée à une intégrale
Propriétés de l’intégrale
Propriétés fondamentales
Relation de Chasles
Connaître la relation de Chasles.
Connaître, appliquer · Relation de Chasles
Linéarité
Connaître la linéarité de l’intégrale.
Connaître, appliquer · Linéarité de l’intégrale
Positivité
Connaître et utiliser la positivité de l’intégrale lorsque les bornes vérifient \(a\leq b\).
Connaître, utiliser · Positivité de l’intégrale
Croissance
Connaître et utiliser la croissance de l’intégrale lorsque les bornes vérifient \(a\leq b\).
Connaître, utiliser · Croissance de l’intégrale
Inégalité portant sur la valeur absolue
Connaître et utiliser l’inégalité \(\left|\int_a^b f(t)\,dt\right|\leq\int_a^b\left|f(t)\right|\,dt\) lorsque les bornes vérifient \(a\leq b\).
Connaître, utiliser · Majoration de la valeur absolue d’une intégrale
Fonctions périodiques, paires et impaires
Connaître les propriétés de l’intégrale dans le cas d’une fonction périodique, paire ou impaire. Faire attention aux bornes de l’intégrale avant d’appliquer ces propriétés.
Connaître, utiliser · Intégrales de fonctions périodiques, paires et impaires
Fonctions définies par une intégrale
Intégrales à bornes variables
Primitive s’annulant en un point
Savoir que, si \(f\) est continue sur \(I\) et \(a\in I\), la fonction définie par \(x\mapsto\int_a^x f(t)\,dt\) est l’unique primitive de \(f\) sur \(I\) qui s’annule en \(a\).
Connaître, utiliser · Primitive s’annulant en un point
Dérivée d’une intégrale à borne variable
Savoir que, si \(f\) est continue sur \(I\) et \(a\in I\), la fonction \(F:x\mapsto\int_a^x f(t)\,dt\) est de classe \(\mathcal{C}^1\) sur \(I\) et vérifie \(F'(x)=f(x)\) pour tout \(x\in I\). Faire attention aux lettres utilisées.
Connaître, déterminer · Primitive s’annulant en un point, Dérivée d’une intégrale à bornes variables
Intégrale d’une dérivée
Savoir que, si \(f\) est de classe \(\mathcal{C}^1\) sur \(I\) et si \(a,b\in I\), alors \(\int_a^b f'(t)\,dt=f(b)-f(a)\).
Connaître, calculer · Existence et évaluation des primitives
Méthodes de calcul intégral
Méthodes et primitives particulières
Primitives usuelles
Connaître les méthodes de calcul d’intégrale à partir de primitives usuelles.
Connaître, calculer · Calcul de primitives
Intégration par parties
Connaître et utiliser l’intégration par parties pour deux fonctions \(u\) et \(v\) de classe \(\mathcal{C}^1\) sur \(I\).
Connaître, calculer, utiliser · Intégration par parties
Changement de variable
Connaître et utiliser le changement de variable.
Connaître, calculer, utiliser · Changement de variable
Primitive de l’inverse de \(x^2+a^2\)
Savoir déterminer une primitive de la fonction suivante :
\[x\mapsto\frac{1}{x^2+a^2}\]Déterminer · Exemple résolu
Primitive de l’inverse de \(\sqrt{a^2-x^2}\)
Savoir déterminer une primitive de la fonction suivante :
\[x\mapsto\frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}}\]Déterminer · Exemple résolu