« Initiation au calcul intégral/Exercices/Primitives et fonctions puissances » : différence entre les versions

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== Fonctions de la forme ''u’ × uⁿ'' ==
=== Exercice 1 ===
On cherche une primitive sur <math>\R</math> de la fonction <math>f(x)=(x+5)^2\,</math>
 
:'''a.''' Rappeler la formule donnant la dérivée d'une fonction de la forme <math>u^n~:~\cdots</math>
:'''b.''' A titre d'exemple, dériver la fonction <math>G(x)=(x+5)^3\,</math>
<math>G'(x)=\cdots</math>
:'''c.''' Écrire f(x) en faisant apparaître la dérivée de G.
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* u'(x)=1
* n=3
{{Encadre|contenu=<math>G'(x)=3(x+5)^2\,</math>}}
 
'''c.''' <math>f(x)=\frac{G'(x)}3</math>
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=== Exercice 2 ===
De même avec <math>f(x)=(3x-2)^3\,</math> en faisant apparaître la dérivée de <math>G(x)=(3x-2)^{\cdots}</math>
 
* <math>G'(x)=\cdots</math>
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* Comme lorsqu'on dérive, l'exposant est diminué de 1, il faut poser la fonction <math>G(x)=~(3x-2)^4</math>
* On pose <math>u:x \mapsto 3x-2</math>. Sa dérivée est <math>u':x \mapsto 3</math>
* On a alors <math>G(x)=u(x)^4\,</math>
* On calcule la dérivée de G avec la formule <math>(u^n)'=n~u'u^{n-1}</math> (avec n=4) : <math>G'(x)=4 \times 3 \times (3x-2)^3=12~(3x-2)^3</math>
* On exprime f en fonction de G' : <math>f(x)=\frac{G'(x)}{12}</math>
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=== Exercice 3 ===
De même avec <math>f(x)=x(x^2-4)^2\,</math> en faisant apparaître la dérivée de <math>G(x)=\cdots</math>
 
* <math>G'(x)=\cdots</math>
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* On cherche à utilier la formule <math>(u^n)'=n~u'u^{n-1}</math>. On essaye alors de poser :
** n=3 (car l'exposant va diminuer de 1 en dérivant et on veut un 2)
** <math>u(x)=x^2-4\,</math>
** <math>G(x)=u(x)^n=(x^2-4)^3\,</math>
* On dérive u : <math>u'(x)=2x\,</math>
* La dérivée de G est alors <math>G'(x)=3~(2x)~(x^2-4)^2=6~x(x^2-4)^2</math>
* On relie f à G' en remarquant que <math>G'(x)=6~f(x)</math>