Croissance De L Intégrale
La fonction F × g est une primitive de la fonction continue f × g + F × g ′ donc on trouve [ F ( t) g ( t)] a b = ∫ a b ( F ( t) g ′( t) + f ( t) g ( t)) d t = ∫ a b F ( t) g ′( t)d t + ∫ a b f ( t) g ( t) d t. Changement de variable Soit φ une fonction de classe C 1 sur un segment [ a, b] à valeur dans un intervalle J. Soit f une fonction continue sur J. Alors on a ∫ φ ( a) φ ( b) f ( t) d t = ∫ a b f ( φ ( u)) φ ′( u) d u Notons F une primitive de la fonction f. Alors pour tout x ∈ [ a, b] on a φ ( x) ∈ J et ∫ φ ( a) φ ( x) f ( t) d t = F ( φ ( x)) − F ( φ ( a)). Donc la fonction x ↦ ∫ φ ( a) φ ( x) f ( t) d t est une primitive de la fonction x ↦ φ ′( x) × f ( φ ( x)) et elle s'annule en a. Par conséquent, pour tout x ∈ [ a, b] on a = ∫ a x f ( φ ( u)) φ ′( u) d u. Croissance d'une suite d'intégrales. Le changement de variable s'utilise en général en sur une intégrale de la forme ∫ a b f ( t) d t en posant t = φ ( u) où φ est une fonction de classe C 1 sur un intervalle I et par laquelle les réels a et b admettent des antécédents.
Croissance De L Intégrale De L'article
Inégalités de la moyenne Soit f une fonction continue sur un segment [ a, b] non dégénéré. Si f est minorée par m et majorée par M alors on a m ≤ 1 / ( b − a) ∫ a b f ( t) d t ≤ M. m ≤ f ( t) ≤ M donc ∫ a b m d t ≤ ∫ a b M d t c'est-à-dire m × ( b − a) ≤ M × ( b − a). Relations avec la dérivée Théorème fondamental de l'analyse Soit f une fonction définie et continue sur un intervalle I non dégénéré. Soit a ∈ I. La fonction F: x ↦ ∫ a x f ( t) d t est la primitive de f qui s'annule en a. Soit x ∈ I et h ∈ R +∗ tel que x + h ∈ I. Le taux d'accroissement de F entre x et x + h se note 1 / h ∫ x x + h f ( t) d t, c'est-à-dire la valeur moyenne de la fonction sur l'intervalle entre x et x + h (quel que soit le signe de h). Croissance de l intégrale 1. Pour tout intervalle ouvert J contenant f ( x), il existe un intervalle ouvert contenant x d'image dans J, donc par inégalités de la moyenne, le taux d'accroissement appartient aussi à J. Finalement, le taux d'accroissement de F en x tend vers f ( x) donc la fonction F est dérivable en x avec F ′( x) = f ( x).
Croissance De L Intégrale Un
Le calcul explicite de la valeur demande un peu plus de travail. Théorème de négligeabilité Soient f et g deux fonctions continues sur un intervalle telles que f soit négligeable par rapport à g en une borne a de cet intervalle avec g positive au voisinage de a et intégrable en a. Alors la fonction f est aussi intégrable en a. Positivité de l'intégrale. Démonstration On obtient l'encadrement − g ≤ f ≤ g au voisinage de a donc l'extension du théorème de comparaison permet de conclure. Critère des équivalents de fonction Si une fonction f est définie, continue et de signe constant et intégrable en une borne a de cet intervalle alors toute fonction équivalente à f en a est aussi intégrable en a. Réciproquement, toute fonction de signe constant et équivalente en a à une fonction non intégrable en a n'est pas non plus intégrable en a. Démonstration Soit g une fonction équivalente à f en a. Alors la fonction g − f est négligeable par rapport à f en a donc par application du théorème précédent, la fonction g − f est intégrable en a d'où par addition, la fonction g = f + ( g − f) est aussi intégrable en a.
Exercice 1 Quel est le signe de l'intégrale suivante? \[\int_0^3 {\left[ {{e^x} \times \ln (x + 2)} \right]} dx\] Exercice 2 1- Montrer que pour tout réel \(x \geqslant 1\) on a \(\frac{1}{x^2} \leqslant \frac{1}{x} \leqslant \frac{1}{\sqrt{x}}\) 2- Calculer \(\int_1^3 {\frac{dx}{x}}\) 3- En déduire un encadrement de \(\ln 3. "Croissance" de l'intégrale. - Forum mathématiques autre analyse - 129885 - 129885. \) Corrigé 1 Quel que soit \(x, \) son exponentielle est positive. Quel que soit \(x \geqslant 0, \) \(x + 2 \geqslant 2, \) donc \(\ln (x + 2) \geqslant 0. \) Un produit de facteurs positifs étant positif, l'intégrale l'est aussi sans l'ombre d'un doute. Corrigé 2 1- Tout réel \(x \geqslant 1\) est supérieur à sa racine carrée et inférieur à son carré. Donc \(1 \leqslant \sqrt{x} \leqslant x \leqslant x^2\) La fonction inverse étant décroissante sur \([1\, ; +∞[, \) nous avons: \(0 \leqslant \frac{1}{x^2} \leqslant \frac{1}{x} \leqslant \frac{1}{\sqrt{x}} \leqslant 1\) 2- Une primitive de la fonction inverse est la fonction logarithme (la notation entre crochets ci-dessous n'est pas toujours employée en terminale bien qu'elle soit très pratique).