Soit x∈[0,6π] . Calculer les primitives de f(x)=(cos(x))61 en posant t=tan(x) .
Correction
Soit x∈[0,6π], on a : f(x)=(cos(x))61 On pose t=tan(x) ce qui donne dt=(1+(tan(x))2)dx⟹dt=(1+t2)dx⟹(1+t2)dt=dx ∫(cos(x))61dx=∫((cos(x))21)3dx ∫(cos(x))61dx=∫(1+(tan(x))2)3dx ∫(cos(x))61dx=∫(1+t2)3×(1+t2)dt ∫(cos(x))61dx=∫(1+t2)2dt ∫(cos(x))61dx=∫(1+2t2+t4)dt ∫(cos(x))61dx=t+32t3+51t5+K où K∈R Finalement :
∫(cos(x))61dx=tan(x)+32(tan(x))3+51(tan(x))5+K où K∈R
Question 2
Soit t∈[−1,+∞[ . Calculer les primitives de f(t)=1+t+31 en posant u=1+t .
Correction
Soit t∈[−1,+∞[, on a : f(t)=1+t+31 . On pose u=1+t⟹u2=1+t ainsi 2udu=dt ∫1+t+31dt=∫u+312udu ∫1+t+31dt=2∫u+3udu ∫1+t+31dt=2∫u+3u+3−3du ∫1+t+31dt=2∫u+3u+3du+2∫u+3−3du ∫1+t+31dt=2∫1du−6∫u+31du ∫1+t+31dt=2u−6ln∣u+3∣ ∫1+t+31dt=21+t−6ln∣∣1+t+3∣∣+K où K∈R Ainsi :
∫1+t+31dt=21+t−6ln(1+t+3)+K où K∈R
Question 3
Soit t∈[0;3π] . Calculer les primitives de f(t)=1−t2t2 en posant t=sin(x) .
Correction
Soit t∈[0;3π] ∫f(t)dt=∫1−t2t2dt On pose : t=sin(x) ainsi dt=cos(x)dx D'où : ∫f(t)dt=∫1−sin2(x)sin2(x)cos(x)dx ∫f(t)dt=∫cos2(x)sin2(x)cos(x)dx ∫f(t)dt=∫∣cos(x)∣sin2(x)cos(x)dx Comme x∈[0;3π]alors cos(x)>0, il vient alors que : ∫f(t)dt=∫cos(x)sin2(x)cos(x)dx ∫f(t)dt=∫sin2(x)dx ∫f(t)dt=∫21(1−cos(2x))dx ∫f(t)dt=21x−41sin(2x)+K où K∈R Or t=sin(x) alors arcsin(t)=x, ce qui donne :
Finalement :
∫f(t)dt=21arcsin(t)−41sin(2arcsin(t))+K où K∈R
Question 4
Soit t∈]0;+∞[ . Calculer les primitives de f(t)=et−e−tdt en posant x=et .
Correction
∫f(t)dt=∫et−e−tdt On pose x=et ainsi dx=etdt⟹etdx=dt⟹xdx=dt Il vient alors : ∫f(t)dt=∫et−et1dt ∫f(t)dt=∫x−x1xdx ∫f(t)dt=∫xx2−1xdx ∫f(t)dt=∫x2−1dx ∫f(t)dt=−∫1−x2dx ∫f(t)dt=21ln∣∣1−x1+x∣∣+K où K∈R Or x=et ce qui nous donne :