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Comment calculer une intégrale « à vue » en reconnaissant une primitive ?

En reconnaissant une primitive usuelle ou un schéma u(x)[u(x)]αu'(x)[u(x)]^\alpha (avec α1\alpha\neq -1) ou u(x)/u(x)u'(x)/u(x)

L'objectif

Calculer directement une intégrale abf(t)dt\int_a^b f(t)\mathrm{d}t en reconnaissant une primitive explicite de ff sur [a,b][a,b].

Le principe

Si ff est continue sur [a,b][a,b] et admet une primitive FF sur cet intervalle, alors abf(t)dt=F(b)F(a)\int_a^b f(t)\mathrm{d}t=F(b)-F(a) ; les schémas ueuu'e^u, uuαu'u^\alpha (avec α1\alpha\neq -1), u/uu'/u avec u>0u>0 admettent respectivement pour primitives eue^u, uα+1α+1\frac{u^{\alpha+1}}{\alpha+1}, ln(u)\ln(u).

La méthode
  1. 1
    Je vérifie que ff est continue sur [a,b][a,b] et je cherche à écrire f(t)f(t) sous la forme d'une primitive usuelle ou d'un schéma u(t)[u(t)]αu'(t)[u(t)]^\alpha, u(t)/u(t)u'(t)/u(t) ou u(t)eu(t)u'(t)e^{u(t)}.
    Voir
  2. 2
    J'écris une primitive FF de ff à partir du schéma reconnu, en ajustant la constante multiplicative si nécessaire.
  3. 3
    Je calcule abf(t)dt=F(b)F(a)\int_a^b f(t)\mathrm{d}t=F(b)-F(a) et je simplifie le résultat.

Exemple corrigé

Difficulté croissante de 1 à 3

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