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Attention Il faut bien connaître la dérivation et les dérivées pour préparer cette leçon. Revoir et bien connaître le tableau des fonctions usuelles et de leur fonction dérivée. Il faut avoir vu les fonctions exponentielle et logarithme. 1. Définitions a. Unités d'aire Dans un repère orthogonal (O; I; J) l'unité d'aire, notée u. a est l'aire du rectangle OIAJ. Pour le repère ci-dessus (unités en cm), l'unité d'aire est de 3 × 1 = 3 cm 2. Tableau des intégrales de mohr. Si l'on calcule l'aire d'une figure géométrique dans ce repère, le résultat en cm 2 devra être multiplié par 3. Remarque Cette définition est très utilisée pour les différents calculs d'aires qui suivront. b. Intégrale d'une fonction continue positive Pour une fonction f continue, positive sur un intervalle I = [a; b], soit C sa courbe représentative sur I dans un repère orthogonal. L'intégrale de a à b de la fonction f sur I est l'aire (en unités d'aires) du domaine compris entre l'axe des abscisses, la courbe C et les verticales d'abscisses x = a et x = b. On note et on dira « intégrale de a à b de f » ou « somme de a à b de f ».
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Soit x un réel compris entre 0 et 1. On a: -1\leqslant -x \leqslant0 La fonction exponentielle étant strictement croissante sur \mathbb{R}: e^{-1}\leqslant e^{-x} \leqslant e^{-0} En gardant uniquement la majoration, on a: e^{-x}\leqslant1 On multiplie par x^{n} qui est positif. Calcul d'intégrales : définitions et notations - Maxicours. On obtient donc: x^{n}e^{-x}\leqslant x^n Etape 3 Utiliser les comparaisons d'intégrales On s'assure que a\leqslant b. Grâce à l'encadrement trouvé dans l'étape précédente, on a alors, par comparaison d'intégrales: \int_{a}^{b} u\left(x\right) \ \mathrm dx\leqslant\int_{a}^{b} f\left(x\right) \ \mathrm dx\leqslant\int_{a}^{b} v\left(x\right) \ \mathrm dx On calcule \int_{a}^{b} u\left(x\right) \ \mathrm dx et \int_{a}^{b} v\left(x\right) \ \mathrm dx pour obtenir l'encadrement voulu. 0 est bien inférieur à 1. Donc, d'après l'inégalité précédente, par comparaison d'intégrales, on a: \int_{0}^{1} x^ne^{-x} \ \mathrm dx \leqslant \int_{0}^{1} x^n \ \mathrm dx Or: \int_{0}^{1} x^n \ \mathrm dx=\left[ \dfrac{x^{n+1}}{n+1} \right]^1_0=\dfrac{1^{n+1}}{n+1}-\dfrac{0^{n+1}}{n+1}=\dfrac{1}{n+1} On peut donc conclure: \int_{0}^{1} x^{n}e^{-x} \ \mathrm dx \leqslant \dfrac{1}{n+1} Méthode 2 En utilisant l'inégalité de la moyenne On peut parfois obtenir directement un encadrement d'intégrale grâce à l'inégalité de la moyenne.
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b. Valeur moyenne Pour f une fonction définie, continue et positive sur un intervalle I = [a; b], la valeur moyenne de f sur I est le nombre:. Ci-dessus, l'aire sous la courbe entre a = -1 et b = 3 vaut exactement soit environ 17, 33. Tableau des primitives : le guide ultime - Cours, exercices et vidéos maths. On peut interpréter la valeur moyenne entre a et b comme l'aire donnée par une fonction constante pour la même valeur. Cette valeur moyenne correspond à un rectangle de même aire que l'aire sous la courbe.
( intégrales de Wallis) ( rêve du sophomore, attribué à Jean Bernoulli).
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