u et v sont deux fonctions dérivables sur un intervalle I dont leurs dérivées u′ et v′ sont continues sur I. Pour tous réels a et b de I, nous avons alors :
∫abu(x)v′(x)dx=[u(x)v(x)]ab−∫abu′(x)v(x)dx
Pour tout réel x de I=[0;π], on pose : u(x)=cos(x) on détermine u′la deˊriveˊe de uu′(x)=−sin(x) v′(x)=ex on détermine vune primitive de v′v(x)=ex Les fonctions u et v sont dérivables sur I et les fonctions u′ et v′ sont continues sur I. Autrement dit, les fonctions u et v sont de classe C1 sur I=[0;π] . D'après la formule d'intégrations par parties : A=∫0πcos(x)exdx A=[cos(x)ex]0π−∫0π(−sin(x))exdx A=[cos(x)ex]0π+∫1πsin(x)exdx Il faut à nouveau effectuer une intégration par parties pour calculer ∫1πsin(x)exdx. Pour tout réel x de I=[0;π], on pose : w(x)=sin(x) on détermine w′la deˊriveˊe de uw′(x)=cos(x) z′(x)=ex on détermine zune primitive de z′z(x)=ex Les fonctions w et z sont dérivables sur I et les fonctions w′ et z′ sont continues sur I. Autrement dit, les fonctions w et z sont de classe C1 sur I=[0;π] . D'après la formule d'intégrations par parties : A=[cos(x)ex]0π+∫0πsin(x)exdx A=[cos(x)ex]0π+[sin(x)ex]0π−∫0πcos(x)exdx . Ici, on retrouve A. Ce qui nous permet d'écrire : A=[cos(x)ex]0π+[sin(x)ex]0π−A 2A=[cos(x)ex]0π+[sin(x)ex]0π A=21([cos(x)ex]0π+[sin(x)ex]0π) A=21[cos(x)ex]0π+21[sin(x)ex]0π A=21(cos(π)eπ−cos(0)e0)+21(sin(π)eπ−sin(0)e0) A=21(−eπ−1)+21(0×eπ−0×1) Ainsi :
A=−21eπ−21
Question 2
Calculer B=∫01xarctan(x)dx
Correction
Formule d’inteˊgration par parties
u et v sont deux fonctions dérivables sur un intervalle I dont leurs dérivées u′ et v′ sont continues sur I. Pour tous réels a et b de I, nous avons alors :
∫abu(x)v′(x)dx=[u(x)v(x)]ab−∫abu′(x)v(x)dx
B=∫01xarctan(x)dx Pour tout réel x de I=[0;1], on pose : u(x)=arctan(x) on détermine u′la deˊriveˊe de uu′(x)=x2+11 v′(x)=x on détermine vune primitive de v′v(x)=21x2 Les fonctions u et v sont dérivables sur I et les fonctions u′ et v′ sont continues sur I. Autrement dit, les fonctions u et v sont de classe C1 sur I=[0;1] . D'après la formule d'intégrations par parties : B=∫01arctan(x)×xdx B=[arctan(x)×21x2]01−∫01x2+11×21x2dx B=[21x2arctan(x)]01−21∫011+x2x2dx B=[21x2arctan(x)]01−21∫011+x2x2+1−1dx B=[21x2arctan(x)]01−21∫011+x2x2+1dx−21∫011+x2−1dx B=[21x2arctan(x)]01−21∫011dx+21∫011+x21dx B=[21x2arctan(x)]01−21[x]01+21[arctan(x)]01 B=21×1×4π−0−21+21×(4π−0) B=8π−21+8π Ainsi :
B=4π−21
Question 3
C=∫02(t2−2t+3)e−tdt
Correction
Formule d’inteˊgration par parties
u et v sont deux fonctions dérivables sur un intervalle I dont leurs dérivées u′ et v′ sont continues sur I. Pour tous réels a et b de I, nous avons alors :
∫abu(x)v′(x)dx=[u(x)v(x)]ab−∫abu′(x)v(x)dx
Pour tout réel t de I=[0;2], on pose : u(t)=t2−2t+3 on détermine u′la deˊriveˊe de uu′(t)=2t−2 v′(t)=e−t on détermine vune primitive de v′v(t)=−et Les fonctions u et v sont dérivables sur I et les fonctions u′ et v′ sont continues sur I. Autrement dit, les fonctions u et v sont de classe C1 sur I=[0;2] . D'après la formule d'intégrations par parties : C=∫02(t2−2t+3)e−tdt C=[(t2−2t+3)(−e−t)]02−∫02(2t−2)×(−e−t)dt C=[−(t2−2t+3)e−t]02+∫02(2t−2)e−tdt Il faut à nouveau effectuer une intégration par parties pour calculer ∫02(2t−2)e−tdt. Pour tout réel t de I=[0;2], on pose : w(t)=2t−2 on détermine w′la deˊriveˊe de uw′(t)=2 z′(t)=e−t on détermine zune primitive de z′z(t)=−e−t Les fonctions w et z sont dérivables sur I et les fonctions w′ et z′ sont continues sur I. Autrement dit, les fonctions w et z sont de classe C1 sur I=[0;2] . D'après la formule d'intégrations par parties : C=[−(t2−2t+3)e−t]02+∫02(2t−2)e−tdt C=[−(t2−2t+3)e−t]02+[(2t−2)×(−e−t)]02−∫022×(−e−t)dt C=[−(t2−2t+3)e−t]02+[−(2t−2)e−t]02+∫022e−tdt C=[−(t2−2t+3)e−t]02+[−(2t−2)e−t]02+[−2e−t]02 C=−(22−2×2+3)e−2−(−(02−2×0+3)e−0)−(2×2−2)e−2−(−(2×0−2)e−0)−2e−2−(−2e−0) C=−3e−2−(−3)−2e−2−2−2e−2+2 Ainsi :
C=3−7e−2
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