[PDF] Calcul intégral 1 Intégrale et aire





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CALCUL INTEGRAL 1. Aire sous une courbe

Exemples : i. L'aire du rectangle ABCD ci-dessus est de 2 unités d'aires. OI = 2 cm et OJ = 3 cm donc l'aire de ABCD est. 2 2 3 = 12 cm2.



La notion dintégrale permet de calculer laire sous la courbe dune

Alors l'aire du rectangle OIKJ est appelée unité d'aire et elle est notée . . Définition : Soit une fonction continue et positive sur l'intervalle [ ; ] 



INTÉGRATION (Partie 1)

1) Unité d'aire d'aire en unités de mesure (le cm2 par exemple). ... Sur un sous-intervalle [ ; + ] l'aire sous la courbe est comprise entre ...



Le résumé 3e partie

1 et 089 pour le RSB. Le calcul de l'aire sous la courbe (ASC) ROC a donné : 1



CALCUL INTÉGRAL (Partie 1)

1) Unité d'aire d'aire en unités de mesure (le cm2 par exemple). ... Sur un sous-intervalle [ ; + ] l'aire sous la courbe est comprise entre ...



Calcul intégral

Remarque : La fonction ? représente en unités d'aire



INTEGRATION (Partie 1)

rectangle "unité" qui a pour aire 1 unité d'aire. On écrit 1 u.a. l'aire sous la courbe est comprise entre l'aire de deux rectangles :.



Calcul intégral 1 Intégrale et aire

On appelle unité d'aire (notée en abrégé u.a) l'unité de mesures des aires telle Sn est alors l'aire sous la courbe de sn : c'est la somme des aires des ...





I. Signal périodique

La fréquence correspond au nombre de périodes par unité de temps : Sur une période l'aire sous la courbe est nulle. (l'aire positive compensant ...



CALCUL INTÉGRAL - maths et tiques

l’équation de la courbe pour calculer l’aire sous la courbe c’est à dire du « bord » de la surface à la surface entière (intégrale) Au milieu du XIXe siècle les sciences sociales reprennent le mot pour exprimer l’idée qu’une personne s’intègre à un groupe Partie 1 : Intégrale et aire 1) Unité d'aire



Loi normale - Assistance scolaire personnalisée et

l’équation de la courbe pour calculer l’aire sous la courbe c’est à dire du « bord » de la surface à la surface entière (intégrale) Au milieu du XIXe siècle les sciences sociales reprennent le mot pour exprimer l’idée qu’une personne s’intègre à un groupe Partie 1 : Intégrale et aire 1) Unité d'aire



CALCULS D'AIRES INTEGRALES PRIMITIVES 1°) Intégrale d'une

est un rectangle on appelle unité d'aire et on note u a l'aire du rectangle OIKJ Prop 1 et déf 1: Si f est continue et positive sur [a ; b] on admet que le domaine E situé sous la courbe (entre la courbe l'axe des abscisses les droites d'équations x = a et x = b) admet une aire



Chapitre 12 - University of Paris-Est Marne-la-Vallée

sa courbe représentative dans un repère orthogonal du plan - La partie du plan située entre l’axe des abscisses la courbe ????et les droites d’équations = et = admet une aire - On appelle intégrale de et de la fonction la mesure de l’aire de cette partie en unité d’aire



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On veut déterminer l’aire de la surface hachurée sous la courbe a Donner une estimation (ou un encadrement) de cette aire b En utilisant ce qui a été fait précédemment proposez une méthode qui permette de calculer la valeur exacte de cette aire a Calculer l’aire du trapèze hachuré b Chercher dans votre tableau de

Comment calculer l'aire d'une courbe?

Si la variable aléatoire X suit la loi normale centrée réduite alors mesure l'aire de la surface comprise entre la courbe, l'axe des abscisses et la droite verticale d'équation x = a.

Comment écrire l’aire sous une courbe ?

Vous pouvez écrire l’aire sous une courbe comme une intégrale définie (où l’intégrale est une somme infinie de morceaux infiniment petits – tout comme la notation de sommation). Maintenant pour les trucs fous. FOLLE. Il s’avère que l’aire est l’anti-dérivée de f (x). Si vous vous arrêtez un instant, vous verrez que c’est sauvage. Follement fou.

Comment calculer la progression des aires sous la courbe?

Il s’aperçut que les aires sous la courbe restaient constantes lorsque la progression de l’abscisse était géométrique (1, 2, 4, 8, 16,…). Si on s’intéressait à l’aire depuis l’abscisse 1, la progression des aires était arithmétique : Aire (a x b)= Aire de (a) + aire (b). Il avait aussi Aire (1) = 0.

Comment calculer les aires sous la courbe de l’hyperbole?

Georges Saint-Vincent, en 1650, s’intéressa à l’aire sous la courbe de l’hyperbole : y = 1/x. Il s’aperçut que les aires sous la courbe restaient constantes lorsque la progression de l’abscisse était géométrique (1, 2, 4, 8, 16,…).

Chapitre 6Calcul intégral

1 Intégrale et aire

1.1 Intégrale d"une fonction continue positive sur un intervalle[a;b]

Définition:L"unité d"aire

SoitPun plan muni d"un repère orthogonal(O;~{; ~|).

SoientI,J, etKles points définis par :

¡!OI=~i;¡!OJ=~jet¡¡!OK=~i+~j

On appelleunité d"aire(notée en abrégé u.a) l"unité de mesures des aires telle que :

Aire(rectangleOIKJ)= 1 u.a.~~j

IJ K xy O

1 u.a.

Remarques :

²OIKJpeut-être un carré lorsque le repère(O;~{; ~|)est orthonormé.

²Si l"on a, par exemple,OI= 3cm etOJ=2 cm, alors une unité d"aire correspond à 6 cm2(1u:a:= 6cm2).

Dans tout le chapitre, le plan est muni d"un repère orthogonal(O;~{; ~|).

Définition:

Soient :

²aetbdeux réels aveca6b.

²fune fonction continue et positive sur l"intervalle[a;b]. On appelleintégrale deaàbdef, l"aire, exprimée en u.a., du domaineDsuivant :

D=fM(x;y)2Ptels quea6x6bet06y6f(x)g

(Dest le domaine délimité par la courbe def, l"axe des abscisses et les deux droites verticales d"équationsx=aetx=b)

On note cette quantité :

Z b a f(x)dx -1123456 -1 1 2 abC f D

Remarques :

²Dans l"écritureZ

b a

f(x)dx, la variablex(outou autre) est "muette"; elle peut-être remplacée par toute autre lettre.

On a aussi bien :

Z b a f(x)dx=Z b a f(t)dt=Z b a f(u)du. ²Le symboledxne joue aucun rôle pour le moment, si ce de préciser quelle est la variable.

1.2 Premiers exemples

On considère un repère orthonormal(O;~{; ~|)aveck~ik=k~jk= 1cm. Ainsi,1.u.a. = 1 cm2. a.

Cas d"une fonction constante et positive.-1123456

-1 1 2 abC f y=kk Sifest constante et positive égale àksur[a;b], alorsZ b a f(x)dx=k(b¡a). On a simplement appliqué la formule pour calculer l"aire du rectangle). b.

Cas d"une fonction affine positive-1123456

-1 1 2 abC f y=mx+p

Sifest affine positive sur[a;b], alorsZ

b a f(x)dxest l"aire du trapèze. c.

Cas d"une parabole

On a vu dans l"activité "aire sous une parabole" que cette aire est la limite commune de deux suites adjacentes :

l"une(Sn)égale à la somme des aires des rectangles situés sous la courbe et l"autre(S0n)égale à la somme des aires

des rectangles situés au dessus de la courbe. 1 1 y=x2 O

Dans l"activité, on a montré que :

8n>2,Sn=123n2

n¡1X k=0k

2=16(2

n¡1)(2n+1¡1)22net queS0n=123n2 nX k=1k

2=16(2

n+ 1)(2n+1+ 1)22n.

Or,8n>2,1

6 (2 n¡1)(2n+1¡1) 2 2n=1 6 2 nµ

1¡1

2

£2nµ

2¡1

2 2 2n=1 6

1¡µ1

2 n¸·

2¡µ1

2 n¸

Comme,limn!+1µ

1 2 n = 0,limn!+1Sn=2 6 =1 3

Alors,

Z 1 0 x2dx= =1 3 d. Cas d"une fonction en escalier (toujours supposée positive)a=a0a1a2a3a4a5=bl 0 l 1l 2 l 3 l 4 fest une fonction en escalier et positive sur[a;b].

Il s"agit d"une fonction constante égale à¸isur chaque intervalle]ai;ai+1[oùa=a0< a1< a2< ::: < an¡1<

a n=bet prenant n"importe quelle valeur enai.

Alors,Z

b a f(x)dx=n¡1X i=0¸ i(ai+1¡ai): c"est la somme des aires des rectangles de largeurai+1¡aiet de hauteur¸i. e.

On montre que l"on peut toujours calculer l"intégrale d"une fonction continue et positive sur[a;b]comme la limite

de deux suites adjacentes construites de la façon suivante : On subdivise l"intervalle[a;b]en2nintervalles tous de largeurb¡a 2 n. On définit alors deux suites de fonc- tions en escalier(sn)et(s0n)telles que,8x2[a;b],sn(x)6f(x)6s0n(x).

Les fonctionssnsont les fonctions en escalier dont les courbes sont situées sous celle defet les fonctionss0nsont

les fonctions en escalier dont les courbes sont situées au dessus de celle def. S

nest alors l"aire sous la courbe desn: c"est la somme des aires des rectangles situés sous la courbe def.

S

0nest alors l"aire sous la courbe des0n: c"est la somme des aires des rectangles situés au dessus de la courbe def.

Les suites(Sn)etS0n)sont alors adjacente et de limite communesZ b a f(x)dx. -5-4-3-2-11234 -1 1 2 3

1.3 Extension aux fonctions de signe quelconque sur un intervalle[a;b]

Définition:Cas d"une fonction négative

Soitfune fonction continue négative sur un intervalle[a;b]. L"intégrale deaàbdefest l"opposé de l"aire, exprimée en u.a., du domaineDsuivant :

D=fM(x;y)2Ptels quea6x6betf(x)6y60g

Cette quantité est notée

Z b a f(x)dx. Autrement dit, lorsquefest négative sur[a;b], on a : Z b a f(x)dx=¡Z b a jf(x)jdx

Exercice :

Montrer queZ

1 0 (¡2x¡2)dx=¡3. Définition:Cas d"une fonction de signe quelconque Soitfune fonction continue sur un intervalle[a;b]. SoitCsa courbe représentative.

SoitA1(resp.A2) l"aire de la partie du plan délimité parC, l"axe des abscisses et les deux droites verticales

d"équationx=aetx=bet située au dessus (resp. au dessous) de l"axe des abscisses.

L"intégrale deaàbdefest alorsZ

b a f(x)dx=A1¡A2

En d"autres termes,

Z b a f(x)dxse calcule en comptant positivement l"aire des domaines oùfest positive et négative- ment l"aire des domaines oùfest négative.

Exemples :

-1123456 -2 -1 1 Cf a bOA 1 A2

Exercice :

1.CalculerI=Z

5 2 (x¡3)dx, puis calculer l"aire du domaine hachuré.

2.CalculerZ

1 0p

1¡x2dx-112345

-4 -3 -2 -1 1 2 Cf O+

1.4 Valeur moyenne d"une fonction continue sur un intervalle[a;b]

Définition:

Soitfune fonction continue sur[a;b].

On appellevaleur moyennedefsur[a;b], le nombre réel¹défini par :

¹=1

b¡aZ b a f(x)dx

Interprétation graphique :

La valeur moyenne defcorrespond à la valeur de¹qu"il faut donner à la hauteur du rectangle de largeurb¡apour

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