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Integrale d'une fonction : Exercices
Corriges en video avec le cours sur
jaicompris.comIntegrale et aire
On considere la fonction anefdont la courbe ci-contre passe par les points A et B.1) Determiner l'expression def(x).
2) En deduire une primitive F def.
3) a) Determiner l'integrale
Z 12f(x)dxa l'aide de F.
En deduire l'aire du domaine vert.
b) Determiner l'aire du domaine vert d'une autre facon.Integrale et aire On a trace la courbe d'une fonctionfdenie sur [-4;2].Sur [-2;0], la courbe est un demi-cercle.
1) DeterminerZ
24f(x)dx, puisZ
02f(x)dx, puisZ
2 0 f(x)dx2) En deduire
Z 24f(x)dxCalcul integral - Integrale d'un polyn^ome-xn
Calculer les integrales suivantes :
a)Z 212x5x21 dxb)Z
1 0 (1t2)(2 + 3t)dtc)Z 5 223dxd)Z 3 11n dxIntegrale et primitive d'un quotient-u0u
Calculer les integrales suivantes :
a)Z 1011 + 2xdxb)Z
e16x2+ 4x1x
dxc)Z 1 0x21 +x3dxd)Z
4113t3t
2dtIntegrale et primitive avec des exponentielles ou des racines-u0eu-u0pu
Calculer les integrales suivantes :
a)Z 1 0 ex+6e2xdxb)Z
21xex2dxc)Z
403p2x+ 1dxIntegrale et primitive d'un quotient-u0u
Calcul integral avec un quotient de polyn^ome :
1)Etudier suivant les valeurs du reelx, le signe dex2+ 2x+ 5.
2) En deduire la valeur deZ
12x+ 1x
2+ 2x+ 5dx1
Integrale et primitive
Calculer les integrales suivantes :
a)Z 24x1dxb)Z
2512x+ 1dxc)Z
12e2t1dtd)Z
1 0x 2+x14 dx e) Z 1 1e xe x+ 1dxf)Z 301(2x+ 1)2dxg)Z
20sin(2x)dxh)Z
3 1t22t+ 3t
dtIntegrale et aire On a trace la courbe de la fonctionfdenie sur ]0;+1[ parf(x) =1xOn a trace egalement les courbes des fonctionsgethdenies sur [0;+1[ parg(x) =x2eth(x) =x.1) Determiner l'aire du domaine rose.
2) Determiner l'aire du domaine bleu.
3) Determiner l'aire du domaine vert.2
Integrale et aire entre deux courbes
On a represente les courbes des fonctionsfetgdenies surRpar : f(x) = (1x)(x3) etg(x) = 2x3.Determiner l'aire de la surface hachuree.Integrale et aire entre deux courbes
C fetCgsont les courbes representatives de deux fonctionsfetg denies surRparf(x) =x24 etg(x) = (x+ 2)2(x2). 1) Etudier la position relative de leurs courbes representatives.2) En deduire l'aireAdu domaine en unite d'aire compris
entre les deux courbes sur l'intervalle [-2;2].Integrale et aire - fonction changeant de signe La courbeCrepresente dans un repere orthogonal, la fonctionf denie surRparf(x) =x22x3. Les unites graphiques sont :1 cm sur l'axe des abscisses et 0.5 cm sur l'axe des ordonnees.
1) Etudier la position relative de la courbeCpar rapport a l'axe des abscisses.2) En deduire l'aireAdu domaine en unite d'aire puis en cm2compris entre
la courbeC, l'axe des abscisses et les droites d'equationx=2 etx= 3.Integrale et aire - fonction changeant de signe
On considere la fonction denie surRparf(x) = (1x2)exdont on a trace la courbe ci-dessous :1) Determinera,betctels que la fonction denie surRpar
F(x) = (ax2+bx+c)exsoit une primitive def.
2) En deduire l'aire de la surface bleue.
3 Fonction denie par une integrale - signe d'une integrale On donne ci-dessous le tableau de variations d'une fonctionfdenie surR:x f142+11133 551110
On denit la fonctionFsurRparF(x) =Z
x 1 f(t)dt.1) Determiner le tableau de variations de F.
2) Determiner le signe de l'integraleZ
3 1 f(t)dtet deZ 5 1 f(t)dt.3) Determiner la limite de F en +1et en1.Signe d'une integrale
On considere la fonctionfdenie surRparf(x) =e4x1 +e4x.Pour tout reelx, on pose I(x) =Z
x 3 f(t)dt. Determiner le signe de I(x) en fonction dex, en justiant.Integrale - Aire nie ou innie?En voyant cette courbe representative d'une fonction :Ltitia arme que : "Si la fonction representee tend vers 0 en +1alors l'aire hachuree sous la courbe sur [1;+1[ est nie".
Antoine lui repond : "M^eme si cette fonction tend vers 0 en +1, la longueur de l'intervalle [1;+1[ etant innie, l'aire
hachuree ne peut pas ^etre nie". A l'aide de deux exemples, justier qu'ils ont tort tous les deux.Fonction connaissant une primitiveSoitfune fonction denie [-2;5] etFune primitive def. On a trace la courbe deFci-dessous :1) Determiner le tableau de signe defsur [-2;5].
2) Determiner la valeur de l'integraleZ
3 1 f(x)dx.Comparer des integrales 4 On a trace ci-dessous la courbe d'une fonctionfdenie surR.1) Comparer les integrales Z 1 0 f(x) dxetZ 2 1 f(x) dx.2) Comparer les integrales
Z 02f(x) dxetZ
2 0 f(x) dx.3) Encadrer l'integrale
Z 21f(x) dx.5
Encadrer une integrale
On a trace ci-dessous la courbe d'une fonctionfdenie surR.Determiner un encadrement de l'integrale Z 4 1 f(x) dx.Fonction denie par une integraleOn considere la fonction denie surRparg(x) =Z
x111 +t2dt.
1) Justier quegest bien denie surR.
2) Determiner le tableau de variations deg.
3) Determiner le tableau de signe deg(x).
4) Demontrer que pour toutx1,g(x)1.
5) Demontrer que l'inegalite du 4) reste vraie pourx1.QCM Integrale
fest une fonction continue surR. Dire si les armations suivantes sont vraies ou fausses en justiant : a)Z 1 2 f(x) dx=Z 2 1 f(x) dx b) Si Z 1 0 f(x) dx=Z 1 0 g(x) dxalors pour toutx2[0;1],f(x) =g(x). c) Si Z 11f(x) dx= 0 alors pour toutx2[1;1],f(x) = 0.
d) Sifest positive sur [2;3] alorsZ 3 2 f(x) dx0. e) Si Z 3 2 f(x) dx0 alors pour toutx2[2;3],f(x)0. f) Z 3 2 f0(x)f(x) dx=F(3)F(2) ouF=f2.6 Fonction denie par une integrale - derivee - variationsOn considere la fonctiongdenie parg(x) =Z
x1t1 +t2dt.
Dire si les armations suivantes sont vraies ou fausses en justiant : a) La fonctiongest denie surR. b)g0(1) = 0 c)g(1) = 0 d)gest croissante surR. e)g(x) =12 ln(x2+ 1).Inegalite et integrale1) Demontrer que pour toutx1,12x1x+px
12 px2) En deduire un encadrement de l'integrale :
Z 321x+px
dxInegalite et integrale - encadrement delnx1) Demontrer que pour tout reelt1,1t
21t1pt
2) En deduire que pour tout reelx1, 11x
lnx2px2.3) En deduire un encadrement de ln2. Verier la coherence du resultat a l'aide d'une calculatrice.Inegalite et integrale - encadrement deln2
1) Demontrer que pour toutt0, 1t11 +t1t+t2.
2) En deduire que pour reelx0,xx22
ln(1 +x)xx22 +x333) En deduire un encadrement de ln2. Verier la coherence du resultat a l'aide d'une calculatrice.Suite denie par une integrale
Pour tout entier natureln, on pose :un=Z
1011 +xndx,
f ndesigne la fonction denie sur [0;1] parfn(x) =11 +xn, C ndesigne la courbe defn. On a traceC0,C1,C2,C3,C4dans un repere orthonorme.1) A l'aide du graphique, conjecturer le sens de variation de (un).
2) Determiner le sens de variation de (un) par le calcul.
3) Demontrer que pour tout entier natureln, et toutx2[0;1] :
11 +xn1
4) En deduire que la suite (un) est convergente.7
Suite denie par une integrale
Pour tout entier natureln, on poseun=Z
n011 +x2dx.
1) Demontrer que la suite (un) est croissante.
2) Justier que pour tout entiern1,unZ
1011 +x2dx+Z
n 11x 2dx.3) Demontrer que
Z 1011 +x2dx1. En deduire que la suite (un) est convergente.Suite denie par une integrale
Pour tout entier natureln, on poseun=Z
1 0 xnexdx.1) Determineru0.
2) Demontrer que (un) est decroissante.
3) Demontrer que (un) est convergente.
4) Demontrer que pour tout entier natureln, 0un1n+ 1.
5) Que peut-on deduire?Fonction denie par une integrale - derivation - variations - limite
On considere la fonction denie sur ]0;+1[ parf(x) =Z x 1e tt dt.1) Justier quefest denie et derivable sur ]0;+1[, determinerf0(x) puis les variations def.
2) En deduire le tableau de signe def(x).
3) Demontrer que pour tout reelt2]0;+1[,ett
1t4) Deduire du 3) que pour toutx2[1;+1[,f(x)lnx.
5) Deduire du 3) que pour toutx2]0;1],f(x)lnx.
6) En deduire limx!+1f(x) et limx!0x>0f(x).Integrale et aire entre deux courbes
On se place dans un repere orthogonal d'unite 2 cm sur l'axe des abscisses et 4 cm sur l'axe des ordonnees.
On a trace les courbes de 2 fonctionsfetgdenies sur ]0;+1[ parf(x) =lnxx etg(x) =(lnx)2x .1) Associer a chaque fonction la courbe qui lui correspond. Justier.