On commence par des définitions, en particulier celle des intégrales. Dans cette partie de cours, je vous introduit cette nouvelle notion de mathématiques en terminale ES. Je donne également la formule pour calculer la valeur moyenne d'une fonction. 1 - Intégrale
Voici la définition. Définition
Intégrale
Soit f une fonction continue et positive. On considère la courbe de f dans un repère. On appelle intégrale de a à b, l'aire du domaine situé sous la courbe, entre les droites d'équations x = a et x = b et l'axe des abscisses. On la note:
Cette aire est exprimé en unité d'aire. Les nombres a et b sont les bornes de l'intégrale. Le dx de l'intégral signifie que la fonction est de variable x. Nous allons y revenir un peu plus tard. En fait, c'est l'aire sous la courbe entre a et b et l'axe des abscisses, l'aire hachurée. 2 - Convention d'intégrales
Petite convention sur les intégrales à savoir. Primitives en terminale : cours, exercices et corrigés gratuit. Convention
Convention d'intégrale et aire algébrique
Si f est continue et négative sur [ a; b], alors l'intégrale de a à b est égale à l'aire du domaine situé sous la courbe, entre les droites d'équations x = a et x = b et l'axe des abscisses, auquel on affecte un signe moins.
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Le mot « intégrale » est dû à son disciple Jean Bernoulli (lettre à Leibniz du 12. 2. 1695). La notation \(\displaystyle \int_{a}^{x}\) est due à Fourier (1768-1830). Le Théorème fondamentale
Théorème (simplifié): Si \(f\) est continue sur un intervalle \(I\) alors la fonction \(F\) définie ci-dessous est dérivable sur \(I\) et sa dérivée est \(f\). Pour \(a\) et \(x\) de \(I\):
$$F(x)=\displaystyle \int_{a}^{x} f(t)~\text{dt} \Longrightarrow F'(x)=f(x)$$
Le premier énoncé (et sa démonstration) d'une forme partielle du théorème fut publié par James Gregory en 1668. Intégrales et primitives - Méthodes et exercices. Isaac Barrow en démontra une forme plus générale, mais c'est Isaac Newton (élève de Barrow) qui acheva de développer la théorie mathématique englobant le théorème. Gottfried Leibniz systématisa ces résultats sous forme d'un calcul des infinitésimaux, et introduisit les notations toujours actuellement utilisées. Vers une définition rigoureuse L'intégrale telle que nous la concevons aujourd'hui (au lycée) est celle dite de Riemann, du nom du mathématicien allemand Bernhard Riemann (1826-1866), qui énonce une définition rigoureuse dans un ouvrage de 1854, mais qui sera publié à titre posthume en 1867.
Soit f la fonction définie pour tout réel x par f\left(x\right)=2x+1. La fonction F définie ci-après est l'unique primitive de f sur I qui s'annule en 0. Pour tout réel x, on a:
F\left(x\right) =\int_{0}^{x}\left(2t+1\right) \ \mathrm dt
Soit:
F\left(x\right) =\left[ t^2+t \right]_0^x
F\left(x\right) =\left(x^2+x\right)-\left(0^2+0\right)
F\left(x\right)=x^2+x
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