Stricte Croissance De L'intégrale? [1 Réponse] : ✎✎ Lycée - 25983 - Forum De Mathématiques: Maths-Forum / Hamac Bain Bébé 1

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Saturday, 17 August 2024

Théories Propriétés de l'intégrale Propriétés de base Propriété Relation de Chasles Soit $f$ une fonction continue sur un intervalle $I$, alors pour tous nombres réels $a$, $b$ et $c$ de $I$, nous avons:\[\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}=\int_a^c{f(x)\;\mathrm{d}x}+\int_c^b{f(x)\;\mathrm{d}x}. \] Voir l'animation Voir l'idée de preuve Supposons d'abord que $f$ est positive sur $I$. Dans ce cas, la relation de Chasles résulte de $\mathrm{aire}(\Delta_f)=\mathrm{aire}(\Delta)+\mathrm{aire}(\Delta')$ Nous admettrons la validité de cette propriété dans le cadre général. Croissance d'une suite d'intégrales. Propriété Linéarité de l'intégrale Soient $f$ et $g$ deux fonctions continues sur un intervalle $I$. Alors pour tous nombres réels $a$ et $b$ de $I$, et tout réel $\alpha$ nous avons: $\displaystyle\int_a^b{\bigl(f(x)+g(x)\bigr)\;\mathrm{d}x}=\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}+\int_a^b{g(x)\;\mathrm{d}x}$ $\displaystyle\int_a^b{\alpha f(x)\;\mathrm{d}x}=\alpha \int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}$ Propriété Positivité de l'intégrale Soit $f$ une fonction continue et positive sur un intervalle $I$.

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Alors on a ∫ a b f ( t) d t ≥ 0. Additivité (relation de Chasles) Soit f continue sur un intervalle I. Pour tout ( a, b, c) ∈ I 3 on a ∫ a b f ( t) d t + ∫ b c f ( t) d t = ∫ a c f ( t) d t. Linéarité Soit I un intervalle réel. Soit λ ∈ R et soient f et g deux fonctions continues sur I. Pour tout ( a, b) ∈ I 2 on a ∫ a b ( λ f ( t) + g ( t)) d t = λ ∫ a b f ( t) d t + ∫ a b g ( t) d t. L'additivité implique qu'une intégrale entre deux bornes identiques est nécessairement nulle: ∫ a a f ( t) d t = 0. Croissance de l intégrale c. Premières propriétés Croissance Soient f et g deux fonctions continues Si on a f ≤ g alors ∫ a b f ( t) d t ≤ ∫ a b g ( t) d t. La différence de deux fonctions continues étant continue, on a ici g − f ≥ 0 donc ∫ a b ( g ( t) − f ( t)) d t ≥ 0 donc par linéarité de l'intégrale on obtient ∫ a b g ( t) d t − ∫ a b f ( t) d t ≥ 0. Stricte positivité Soit f une fonction continue et de signe constant sur un segment [ a, b] avec a < b. Si ∫ a b f ( t) d t = 0 alors la fonction f est constamment nulle sur [ a, b].

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Pour tout x ∈]0; 1[ on a ∫ x 1 ln( t) d t = [ t ln( t)] x 1 − ∫ x 1 d t = − x ln( x) − (1 − x) donc par passage à la limite en 0, on trouve ∫ 0 1 ln( t) d t = − 1. Critère de Riemann Soit α ∈ R. La fonction x ↦ 1 / x α est intégrable en +∞ si et seulement si on a α > 1. Elle est intégrable en 0 si et seulement si on a α < 1. Démonstration On écarte le cas α = 1, qui correspond à la fonction inverse dont l'intégrabilité a déjà été traitée. Une primitive de la fonction puissance s'écrit F: x ↦ 1 / ( (1 − α) x α −1). Croissance de l intégrale tome 2. On distingue alors deux cas. Si α > 1 alors on a lim x →+∞ F ( x) = 0 et lim x →0 F ( x) = −∞. Si α < 1 alors on a lim x →+∞ F ( x) = +∞ et lim x →0 F ( x) = 0. Propriétés On retrouve la plupart des propriétés de l' intégrale sur un segment. Positivité Soit f une fonction positive et intégrable sur un intervalle] a, b [ (borné ou non). On a alors ∫ a b f ( t) d t ≥ 0. Stricte positivité Soit f une fonction continue, positive et intégrable sur un intervalle I non dégénéré. Si la fonction f est d'intégrale nulle sur I alors elle est nulle sur I. Linéarité L'ensemble des fonctions intégrables sur un intervalle non dégénéré forme un espace vectoriel et l'intégrale constitue une forme linéaire sur cet espace.

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Évidemment, si elles sont égales, l'intégrale est nulle. Sinon, la valeur obtenue exprimée en unités d'aire (u. a. ) est égale à une primitive en \(b\) moins une primitive en \(a, \) soit \(F(b) - F(a). \) Une u. est l'aire du rectangle construit à partir des deux normes du plan (une largeur de 1 et une hauteur de 1). Comme une intégrale détermine une aire, elle ne peut pas être négative. Note: on utilise une primitive sans constante inutile: on voit bien qu'elle serait soustraite à elle-même. Prenons un exemple simple, tiré de l'épreuve du bac ES (juin 2007, Amérique du nord): \(f(x) = -1 + \frac{1}{2x - 1}, \) calculer \(\int_1^3 {f(x)dx} \) La fonction est définie et continue sur \([1\, ;3]. \) Le quotient se présente sous une forme \(\frac{u'(x)}{u(x)}\) à condition de le multiplier par \(\frac{1}{2}. Croissance de l intégrale st. \) C'est une dérivée logarithmique. On indique la primitive sans constante entre crochets puis on soustrait \(F(3) – F(1)\): \(\left[ { - x + \frac{1}{2}\ln (2x - 1)} \right]_1^3\) \(=\) \(-2 + \frac{1}{2}\ln 5\) Notez que cette fonction est négative sur l'intervalle étudié.

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Introduction Il existe plusieurs procédés pour définir l'intégrale d'une fonction réelle f continue sur un segment [ a, b] de R. Si la fonction est positive, cette intégrale, notée ∫ a b f ( t) d t, représente l'aire du domaine délimité au dessus de l'axe des abscisses et en dessous de la courbe, entre les deux axes verticaux d'équation x = a et x = b dans le plan muni d'un repère orthonormé. Dans le cas général, l'intégrale mesure l' aire algébrique du domaine délimité par la courbe et l'axe des abscisses, c'est-à-dire que les composantes situées sous l'axe des abscisses sont comptées négativement. "Croissance" de l'intégrale. - Forum mathématiques autre analyse - 129885 - 129885. Par convention, on note aussi ∫ b a f ( t) d t = − ∫ a b f ( t) d t. L' intégrale de Riemann traduit analytiquement cette définition géométrique, qui aboutit aux propriétés fondamentales suivantes. Cohérence avec les aires de rectangles Pour toute fonction constante de valeur c ∈ R sur un intervalle I de R, pour tout ( a, b) ∈ I 2, on a ∫ a b c d t = c × ( b − a). Positivité Soit f une fonction continue et positive sur un segment [ a, b].

À l'instar des dérivées successives, on calcule des intégrales doubles, triples, etc. Enfin, certains problèmes nécessitent l'étude de suites d'intégrales (voir par exemple la page intégrales de Wallis).

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