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Allez à : Correction exercice 1 Calculer la limite si elle existe des suites suivantes : 3 A l'aide d'une intégration par parties montrer que :
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6 Exercices corrigés Savoir trouver les primitives des fonctions du style f(x) Exercice 4 - Calcul d'intégrales par changement de variable
Intégration Pascal Lainé
1Intégration
Exercice 1.
Répondre par vrai ou faux en justifiant votre réponse On considère la fonction ݂ǣݔհݔ ܫ 1. Est une somme de Riemann associe à ݂ sur ܫ 2. Est une somme de Riemann associe à ݂ sur ܫ 3. Est une somme de Riemann associe à ݂ sur ܫ 4. Est une somme de Riemann associe à ݂ sur ܫAllez à : Correction exercice 1
Exercice 2.
Répondre par vrai ou faux en justifiant votre réponse7. Si une fonction ݂ est telle que pour tout ݔא
strictement négative.Allez à : Correction exercice 2
Exercice 3.
Répondre par vrai ou faux en justifiant votre réponseAllez à : Correction exercice 3
Exercice 4.
Répondre par vrai ou faux en justifiant votre réponseIntégration Pascal Lainé
2 1.2. décroissante.
3.Allez à : Correction exercice 4
Exercice 5.
escalier ߯Allez à : Correction exercice 5
Exercice 6.
Soit ݂ la fonction indicatrice de Է.
On rappelle que tout intervalle ouvert non vide de Թ contient des rationnels et des irrationnels. Soit ݊ un
entier strictement positif. Pour ݅ൌ-ǡǥǡ݊, on pose ܽ2. On considère les deux subdivisions pointées
On rappelle que
3. En déduire que ݂
Allez à : Correction exercice 6
Exercice 7.
1. Montrer que le produit de deux fonctions en escalier est une fonction en escalier.
2. La composée de deux fonctions en escalier est toujours une fonction en escalier. Est-ce vrai ou faux ?
(Justifier).Allez à : Correction exercice 7
Exercice 8.
Montrer que si ݂ est intégrable, alors ȁ݂ȁ est également intégrable.On rappelle le théorème
Intégration Pascal Lainé
3Si pour tout ߳
gAlors ݂ est Riemann-intégrable.
Allez à : Correction exercice 8
Exercice 9.
vers Թ.Allez à : Correction exercice 9
Exercice 10.
Calculer la limite, si elle existe, des suites suivantes :Allez à : Correction exercice 10
Exercice 11.
Calculer, si elle existe
Allez à : Correction exercice 11
Exercice 12.
Soit ܫൌ
1. Établir une relation de récurrence entre ܫ et ܫ
2. Calculer ܫ
3. En déduire que
Allez à : Correction exercice 12
Exercice 13.
Soit ܫൌ
1. Établir une relation de récurrence entre ܫ et ܫ
4. En déduire que ܫܫ
Intégration Pascal Lainé
45. Calculer ݊ܫܫ
6. Donner alors un équivalent simple de ܫ
Allez à : Correction exercice 13
Exercice 14.
Soit ܫൌ
2. Calculer ܫܫ
Allez à : Correction exercice 14
Exercice 15.
On pose pour tout ݊-
1. Calculer ܫ et ܫ
2. Pour tout ݊ͳ trouver une relation entre ܫ et ܫିଵ et pour tout ݊- en déduire une relation entre ܫ
et ܫ3. Déterminer ܫ
Allez à : Correction exercice 15
Exercice 16.
Calculer par récurrence :
Allez à : Correction exercice 16
Exercice 17.
Calculer par récurrence :
Allez à : Correction exercice 17
Exercice 18.
Soit ݂ une fonction continue sur Թ, -ߨ
On pose
1. ݑൌെݐ calculer
3. Calculer
Allez à : Correction exercice 18
Exercice 19.
Soit ܨ
Intégration Pascal Lainé
51. -Lagrange montrer que pour tout ݐ- :
2. En déduire que pour tout ݔא
Puis3. Calculer, pour tout ͳǡ ܨ
4. En déduire que pour tout ݔͳ, ܨ
Allez à : Correction exercice 19
Exercice 20.
Première partie
Dans cette partie on ne cherchera pas à exprimer ݂ plus simple possible. 3. a) Montrer que pour tout ݐܫא On pourra utiliser la formule de Taylor Lagrange entre ͳ et ݐ. b)Deuxième partie
2. Exprimer la fonction ݂
Allez à : Correction exercice 20
Exercice 21.
Soit ܨ
1. Montrer que ܨ
Intégration Pascal Lainé
64. En déduire que
5. Montrer que pour tout ݔא
6. En déduire la limite de ܨ
Allez à : Correction exercice 21
Exercice 22.
Soit ܨ
2. En déduire que ܨ est de classe ܥ
4. Montrer que ܨ
5. Déterminer les variations de ܨ
Allez à : Correction exercice 22
Exercice 23.
et on pose ߣൌ1. Montrer que ܨ et ܩ sont de classe ܥଵ sur ܫ
2. Montrer que pour tout ݔܽ, ܫאܩ
4. En déduire l'inégalité
Allez à : Correction exercice 23
Exercice 24.
1. Montrer que ݃ est dérivable.
2. Calculer ݃Ԣ et en déduire ݃.
Allez à : Correction exercice 24
Intégration Pascal Lainé
7Exercice 25.
1. Montrer que
On pourra utiliser le changement de variable ݔൌଵ2. En déduire la valeur de ܫ
Allez à : Correction exercice 25
Exercice 26.
a) bon changement de variable ».Allez à : Correction exercice 26
Exercice 27.
1. Montrer que ݂ est définie, continue et dérivable sur Թ. On admettra que ݂ est impaire.
2. Calculer la dérivée de ݂ et en déduire les variations de ݂.
Et montrer que ଵ
3. Donner le développement limité de ݂
4. Encadrer ଵ
5. Montrer que -ଵ
௧ల, puis montrer que6. Tracer sommairement le graphe de ݂ sur Թ.
Allez à : Correction exercice 27
Exercice 28.
Soit ܨ
1. Montrer que ܨ
2. ݑൌെݐ, étudier la parité de ܨ
3. Montrer que pour tout ݔ- :
Intégration Pascal Lainé
8En déduire la limite de ܨ
4. Calculer la dérivée de ܨ et résoudre ܨ
Allez à : Correction exercice 28
Exercice 29.
Soit ܨ
1. Montrer que pour tout ݔ്-, ܨ
2. a) ݐאԹ il existe אܿ que : b) En déduire que pour tout ݐא c) Trouver un encadrement de ܨ et en déduire que ܨ3. Pour tout ݔ്-, calculer la dérivée ܨԢ de ܨ. ܨ
4. Etudier les variations de ܨ
5. Montrer que pour tout ݐͳ, ష
௧݁ି௧, en déduire une majoration de ܨEn déduire la limite de ܨ
7. ܨ
Allez à : Correction exercice 29
Exercice 30.
3. Déterminer le signe de ܨ
Allez à : Correction exercice 30
Exercice 31.
Soient ܫൌ
et ܫఌǡൌ1. Calculer
2. ݐൌξͳെݔ calculer
3. :
Intégration Pascal Lainé
9Où ܭ
4. Montrer que ܫ
5. Montrer que ܫ
6. ͳ, au voisinage de -, de ݔ՜ξͳെݔ :
7. Calculer ܫఌǡ. En déduire la valeur de ܫ
Allez à : Correction exercice 31
Exercice 32.
1.Où אܽԹାכ
2.Montrer que
On pourra poser
Et montrer que ces deux intégrales tendent vers -.Allez à : Correction exercice 32
Exercice 33.
Soit la fonction réelle définie sur R par: ೣమ pour x non nul et pour tout entier naturel nN , soit un la fonction réelle définie par : ೣమ pour ݔ non nulPremière partie
1. Prouver que:
2. Montrer que ߮
Montrer que la dérivée ߮
x non nulEn déduire la relation
x réel (1)3. Etudier les variations de ߮
d'inflexion éventuels.Deuxième partie
Soit ݂ la fonction réelle définie sur Թ par:Intégration Pascal Lainé
104. Montrer que ݂ est impaire.
5. Montrer que pour ݔ-, on a :
ೣమ (2)6. En déduire que ݂ est continue sur Թ.
8. En utilisant (1), montrer que pour tout ݔ-, on a la relation:
(3) ௫య lorsque ݔ tend vers -. (On pourra appliquer la règle deEn déduire le développement limité de
fà l'ordre 3 en 0.
Allez à : Correction exercice 33
CORRECTIONS
Correction exercice 1.
Remarque :
Si ܽൌ-, ܾ
De plus
1. Cela ne semble pas être bon, vérifions le
Cette somme ne tend pas vers -݂ sur ܫ
2. Vu ainsi cela ne ressemble pas à la remarque préliminaire, pourtant, en utilisant le 1°), la somme est
équivalente à celle-ci-dessus diviser par ݊ et donc tend vers - somme de Riemann de ݂ sur ܫ -݊ partie égale 3.Donc -σ
మୀଵ ݂ sur ܫRemarque :
On aurait aussi pu calculer la limite de -σ4. Oui, voir la remarque préliminaire.
Allez à : Exercice 1
Correction exercice 2.
Intégration Pascal Lainé
111. Le résultat du cours est :
-, ce qui équivaut à െ 2. 3. On fait le changement de variable ݑൌെݐ֞ݐൌെݑ֜La première égalité est le changement de variable, la seconde vient du fait que ݂ est impair, la troisième
bornes et muette » (on peut lui donner4. Prenons la fonction constante égale à -.
5. Prenons la fonction constante égale à ଷ
6. 7.Car ݔ՜ݔଷ
8. ݔא
9. ݔא
Intégration Pascal Lainé
12Cela ne marche pas. On va chercher un contre-exemple, cherchons un truc simple, la fonction constante
égale à ௬
négatif.Allez à : Exercice 2
Correction exercice 3.
1.Pour que ܨ
Le problème est en ଵ
Si ݔ tend vers ଵ
Lorsque ݔ tend vers ଵ
donc la limite ne peut pas être égale à ͳ. (on aurait pu faire le même raisonnement sur ቂ-ǡଵ
3. Soit ܨ
Ces fonctions ne sont même pas définies en -, donc certainement pas continues.Allez à : Exercice 3
Correction exercice 4.
Intégration Pascal Lainé
13Remarque :
pose un problème cela voudrait que toutes les fonctions continues sont de classes ܥ trouvons un contre-exemple. - sont différentes donc ܨ continue.Allez à : Exercice 4
Correction exercice 5.
1. Car ȁ݂ᇱȁ est continue donc intégrable.Par conséquent
Comme On a 2.Intégration Pascal Lainé
14Les valeurs de ߯
EtPar conséquent
Car une somme finie de termes qui tendent vers - tend vers -.3. Pour tout ߳-, il existe une fonction en escalier ߯
Comme Pour le ߳ choisit ci-dessus, il existe אܰԳ tel que pour tout ݊ܰ or DoncCela montre bien que
Allez à : Exercice 5
Correction exercice 6.
2. 3.Intégration Pascal Lainé
15Allez à : Exercice 6
Correction exercice 7.
Soient ݔǡݔଵǡǥǡݔିଵ et ݕǡݕଵǡǥǡݕିଵ
On définit deux fonctions en escalier
Et peu importe les valeurs de ݂ pour ݔൌܽ et de ݃ pour ݔൌܾsignifie que ܽబܦב or ܽబܦאଵܾܦؿబ entre deux ܿ
doncMais ݂ ݔൌ-.
Allez à : Exercice 7
Correction exercice 8.
݂ est intégrable (donc bornée), pour tout ߳-, il existe une fonction en escalier ߯
DoncCe qui entraine que pour tout ߳
Ce qui montre que ȁ݂ȁ est intégrable.
Allez à : Exercice 8
Correction exercice 9.
Remarque :
Intégration Pascal Lainé
16 Une combinaison linéaire de fonctions continues et nulle en ܽUne combinaison linéaire de fonction en escalier est évidemment une fonction continues par morceaux
donc ࣟ est un sous-des fonctions continues par morceaux sur ce qui justifie la question 1. part.2. On appelle ܧ
Remarque :
sont de dimension infini.On va montrer que toute fonction ݂ dans ܧ
CommeOn aura bien
Allez à : Exercice 9
Première partie
Soit݄ est une fonction en escalier, ݄ܧא
Intégration Pascal Lainé
17Pour ܿൌܽ ou ܿൌܾ
Allez à : Exercice 9
Deuxième partie
On considère maintenant une fonction discontinue en deux points ܿquotesdbs_dbs23.pdfusesText_29[PDF] formules de topographie2016AP
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