Calculer des primitives de fonctions contenant des radicaux de la forme x⟼ax2+bx+c - Exercice 1
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Question 1
Déterminer le domaine de primitivation et une primitive A de la fonction a:x↦−4x2+12x−56x−5 .
Correction
La fonction a admet des primitives si −4x2+12x−5>0 . Le domaine de primitivation de la fonction a est alors I=]21,25[ . Soit x∈I . A=∫−4x2+12x−56x−5dx
Toute fonction polynôme f du second degré définie sur R par f(x)=ax2+bx+c admet une écriture, appelée forme canonique, telle que f(x)=a(x+2ab)2−4ab2−4ac
On calcule la forme canonique de x↦−4x2+12x−5 qui est x↦−4(x+2×(−4)12)2−4×(−4)122−4×(−4)×(−5) Après simplification, on obtient x↦−4(x−23)2+4 A=∫−4(x−23)2+46x−5dx A=∫4(1−(x−23)2)6x−5dx A=21∫1−(x−23)26x−5dx A=21∫1−(22x−3)26x−5dx On pose u=22x−3 alors du=dx. De plus u=22x−3⟺x=22u+3 Il vient alors que : A=21∫1−(22x−3)26x−5dx A=21∫1−u26×(22u+3)−5du A=21∫1−u23×(2u+3)−5du A=21∫1−u26u+9−5du A=21∫1−u26u+4du A=∫1−u23u+2du A=∫1−u23udu+∫1−u22du A=−23∫1−u2−2udu+2∫1−u21du
Déterminer le domaine de primitivation et une primitive B de la fonction b:x↦9x2−36x+452x−7 .
Correction
La fonction a admet des primitives si 9x2−36x+45>0 . Le domaine de primitivation de la fonction a est alors I=R . Soit x∈I . B=∫9x2−36x+452x−7dx
Toute fonction polynôme f du second degré définie sur R par f(x)=ax2+bx+c admet une écriture, appelée forme canonique, telle que f(x)=a(x+2ab)2−4ab2−4ac
On calcule la forme canonique de x↦9x2−36x+45 qui est x↦9(x+2×9−36)2−4×9(−36)2−4×9×45 Après simplification, on obtient x↦9(x−2)2+9 B=∫9x2−36x+452x−7dx B=∫9(x−2)2+92x−7dx B=∫9((x−2)2+1)2x−7dx B=31∫(x−2)2+12x−7dx On pose u=x−2 alors du=dx. De plus u=x−2⟺x=u+2 Il vient alors que : B=31∫(x−2)2+12x−7dx B=31∫u2+12(u+2)−7du B=31∫u2+12u+4−7du B=31∫u2+12u−3du B=31∫u2+12udu+31∫u2+1−3du B=31∫u2+12udu−∫u2+11du