Intégration Au Sens D'Une Mesure Partie 3 : Croissance De L'Intégrale D'Une Application Étagée - Youtube, Pieuvre Hydraulique - Equip'home, Spécialiste Préfabrication Électrique

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. Stricte croissance de l'intégrale? [1 réponse] : ✎✎ Lycée - 25983 - Forum de Mathématiques: Maths-Forum. 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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\]C'est-à-dire:\[m(b-a)\le \displaystyle\int_a^b{f(x)}\;\mathrm{d}x\le M(b-a). Croissance de l intégrale l. \] Exemple Calculer $J=\displaystyle\int_{-1}^2{\bigl(\vert t-1 \vert+2 \bigr)}\;\mathrm{d}t$. Voir la solution En appliquant la linéarité de l'intégrale, on obtient:\[J=\int_{-1}^2{\left(\left| t-1\right|+2 \right)}\;\mathrm{d}t=\int_{-1}^2{\left| t-1 \right|}\;\mathrm{d}t+\int_{-1}^2{2\;\mathrm{d}t}. \]La relation de Chasles donne:\[J=\int_{-1}^1{\left| t-1 \right|}\;\mathrm{d}t+\int_1^2{\left| t-1 \right|}\;\mathrm{d}t+\int_{-1}^2{2\;\mathrm{d}t}\]En enlevant les valeurs absolues, on obtient:\[J=\int_{-1}^1{(1-t)}\;\mathrm{d}t+\int_1^2{(t-1)}\;\mathrm{d}t+\int_{-1}^2{2\;\mathrm{d}t}\]La linéarité de l'intégrale donne de nouveau:\[J=\int_{-1}^1{1}\;\mathrm{d}t-\int_{-1}^1{t}\;\mathrm{d}t+\int_1^2{t}\;\mathrm{d}t-\int_1^2{1}\;\mathrm{d}t+\int_{-1}^2{2\;\mathrm{d}t}\]Le calcul des intégrales figurant dans la dernière somme se fait grâce à la définition de l'intégrale. On trouve:\[J=2-0+\frac{3}2-1+2\times 3=\frac{17}{2}.

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\) En l'occurrence, $F(b) - F(a) \geqslant 0. $ La démonstration est faite. Remarque: la réciproque est fausse. Soit par exemple $f$ définie sur $[-1 \, ; 2]$ par la fonction identité $f(x) = x. $ $\int_{ - 1}^2 {xdx}$ $=$ $F(2) - F(1)$ $=$ $\frac{{{2^2}}}{2} - \frac{{{1^2}}}{2} = 1, 5$ Certes, l'intégrale est positive mais $f$ ne l'est pas sur tout l'intervalle. "Croissance" de l'intégrale. - Forum mathématiques autre analyse - 129885 - 129885. Ainsi $f(-1) = -1. $ Propriété 2: l'ordre Nous sommes toujours en présence de $a$ et $b, $ deux réels tels que $a < b$; $f$ et $g$ sont deux fonctions telles que pour tout réel $x$ de $[a\, ; b]$ nous avons $f(x) \leqslant g(x). $ Alors… \[\int_a^b {f(x)dx} \leqslant \int_a^b {g(x)dx} \] Pourquoi? Si pour tout $x$ de $[a\, ; b]$ nous avons $f(x) \leqslant g(x), $ alors d'après la propriété précédente: \[\int_a^b {\left[ {g(x) - f(x)} \right]} dx \geqslant 0\] Remarque 1: là aussi, la réciproque est fausse. Remarque 2: cette propriété permet d'encadrer une intégrale (voir exercice 2 ci-dessous).

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Exercice 1 Quel est le signe de l'intégrale suivante? \[\int_0^3 {\left[ {{e^x} \times \ln (x + 2)} \right]} dx\] Exercice 2 1- Montrer que pour tout réel $x \geqslant 1$ on a $\frac{1}{x^2} \leqslant \frac{1}{x} \leqslant \frac{1}{\sqrt{x}}$ 2- Calculer $\int_1^3 {\frac{dx}{x}}$ 3- En déduire un encadrement de $\ln 3. $ Corrigé 1 Quel que soit $x, $ son exponentielle est positive. Quel que soit $x \geqslant 0, $ $x + 2 \geqslant 2, $ donc $\ln (x + 2) \geqslant 0. Croissance de l intégrale 2. $ Un produit de facteurs positifs étant positif, l'intégrale l'est aussi sans l'ombre d'un doute. Corrigé 2 1- Tout réel $x \geqslant 1$ est supérieur à sa racine carrée et inférieur à son carré. Donc $1 \leqslant \sqrt{x} \leqslant x \leqslant x^2$ La fonction inverse étant décroissante sur $[1\, ; +∞[, $ nous avons: $0 \leqslant \frac{1}{x^2} \leqslant \frac{1}{x} \leqslant \frac{1}{\sqrt{x}} \leqslant 1$ 2- Une primitive de la fonction inverse est la fonction logarithme (la notation entre crochets ci-dessous n'est pas toujours employée en terminale bien qu'elle soit très pratique).

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En particulier, si une fonction positive n'est pas intégrable sur un intervalle, toute fonction qui lui est supérieure ne sera pas non plus intégrable. Cette propriété peut aussi s'élargir sous la forme suivante. Propriété Toute fonction continue encadrée par des fonctions intégrables sur un intervalle I est aussi intégrable sur I et l'encadrement passe à l'intégrale. Démonstration Soient f, g et h trois fonctions continues sur un intervalle I non dégénéré. Croissance de l intégrale un. Supposons que les fonctions f et h soient intégrables sur I et que pour tout x ∈ I on ait f ( x) ≤ g ( x) ≤ h ( x). Alors on trouve 0 ≤ g − f ≤ h − f et la fonction h − f est intégrable sur I donc on obtient que la fonction h − f est aussi intégrable sur I, et la fonction f = h − ( h − f) est intégrable sur I. Intégrale de Gauss On peut démontrer la convergence de l'intégrale suivante: ∫ −∞ +∞ exp ( ( − x 2) / ( 2)) d x = √ ( 2π). Démonstration L'encadrement 0 ≤ exp ( − x 2 / 2) ≤ 2 / x 2 pour tout x ∈ R * démontre la convergence de l'intégrale.

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). 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). Introduction aux intégrales. 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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