Soient f et g deux fonctions continues sur R par f(x)=2x+1 et g(x)=−x2+2x+6
Question 1
Déterminer l'aire, en unité d'aire, du domaine compris entre les courbes représentatives de g et f sur l'intervalle [0;1] .
Correction
Soient f et g deux fonctions continues sur un intervalle I telles que f(x)≤g(x) pour tout x∈[a;b] . On note Cf et Cg les courbes représentatives respectives de f et g . L'aire du domaine délimitée par les courbes Cf et Cg et les droites d'équations x=a et x=b, exprimée en unité d'aire, est égale à :
∫ab(g(x)−f(x))dx
On vérifie facilement sur le graphique ci-dessous que la courbe Cg est au-dessus de la courbe Cf . Nous avons donc g(x)≥f(x) . Nous allons donc calculer : ∫01(g(x)−f(x))dx Il vient alors que : ∫01(g(x)−f(x))dx=∫01(−x2+2x+6−(2x+1))dx ∫01(g(x)−f(x))dx=∫01(−x2+2x+6−2x−1)dx ∫01(g(x)−f(x))dx=∫01(−x2+5)dx ∫01(g(x)−f(x))dx=[−31x3+5x]01 ∫01(g(x)−f(x))dx=−31×13+5×1−(−31×03+5×0) ∫01(g(x)−f(x))dx=−31+5 Finalement :
∫01(g(x)−f(x))dx=314 unités d'aire.
Ci-dessous en violet le domaine (aire) compris entre les courbes représentatives de g et f sur l'intervalle [0;1] .
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