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On propose des exercices corrigés sur les intégrales de Riemann; en particulier sommes de Riemann, intégration par parties et changement de variables. En effet, ces sommes sont importantes pour calculer les limites de suites. Intégrales de Riemann: Exercices pratiques et théoriques
N'oubliez pas que contrairement à ce que vous avez vu au lycée, on peut définir l'intégrale des fonctions qui ne sont pas forcément continues, seulement elles doivent être bornées. Formellement, une fonction bornée sur un intervalle borné $ [a, b] $ est intégrable au sens de Riemann si la différence de la somme Darboux supérieure et inférieure tend vers $ 0 $ lorsque le pas de la subdivision qui définit ces sommes tend vers $ 0 $. Intégrale de Riemann et Intégrale impropre: cours et exercices avec corrigés : Berrada, Mohamed: Amazon.ca: Livres. Les classes des fonctions continues ainsi que les fonctions monotones sont intégrables au sens de Riemann. I. Pour s'entraîner: Conseils pour un calcul efficace des intégrales
Pour calculer une intégrale, il faut toujours se rappeler d'utiliser soit une intégration par parties, soit un changement de variables, soit les propriétés des fonctions usuelles.
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Calculer la primitive begin{align*}K= int sin(ax)sin(bx){align*} La méthodes la plus simple est d'utiliser les formules trigonométriques. En effet, on sait quebegin{align*}sin(ax)sin(bx)=frac{1}{2}left(cos((a-b)x)-cos((a+b)x)right){align*} Ainsi begin{align*} K=frac{1}{2}left(frac{sin((a-b)x)}{a-b}-frac{sin((a+b)x)}{a+b}right)+C, end{align*} avec $C$ une constante réelle. Exercice: Déterminer la primitive:begin{align*}I=int frac{dx}{ sqrt[3]{1+x^3}}{align*}
Solution: Nous allons dans un premier temps réécrire $I$ comme une intégrale d'une fraction qui est facile à calculer. Pour cela nous allons faire deux changements de variable. Exercice integral de riemann de. Le premier changement de variable défini par $y=frac{1}{x}$. Alors $dy= -frac{dx}{x^2}= – y^2dx$, ce qui implique que $dx=-frac{dy}{y^2}$. En remplace dans $I$ on trouve begin{align*}I=-int frac{dy}{y^3sqrt[3]{1+y^3}}{align*} Maintenant le deuxième changement de variable défini par $t=sqrt[3]{1+y^3}$. Ce qui donne $y^3=t^3-1$. Doncbegin{align*}I=-int frac{t}{t^3-1}{align*}Il est important de décomposer cette fraction en éléments simple.
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Calculer de même les limites de. Solution...
(on pouvait justifier a priori la convergence en remarquant que cette suite est croissante et majorée par 1). Exercice 4-4 [ modifier | modifier le wikicode]
Soient une fonction continue, -périodique sur, et dans. Montrer que. Il suffit de faire un changement de variable et de poser. On a alors. Soit continue sur, -périodique, telle que. Montrer que. Posons avec et, et soit le max de sur une période (donc sur). Alors,. Soient une fonction impaire sur, et. Que dire de? Exercice integral de riemann le. Quid si est paire? Pour impaire, on a:
Pour paire, on a:
Exercice 4-5 [ modifier | modifier le wikicode]
Soit et de classe telle que. Montrer que:
Notons. Par l'inégalité de Cauchy-Schwarz, on a:. On conclut:. Exercice 4-6 [ modifier | modifier le wikicode]
Soit et de classe. Montrer que:. Exercice 4-7 [ modifier | modifier le wikicode]
Référence: Frédéric Paulin, « Topologie, analyse et calcul différentiel », 2008, p. 260, lemme 7. 23
Soient, et une fonction continue telle que.
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Image de présentation avec l'aimable autorisation de la BBC
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