Les primitives

Déterminer les primitives et composée de fonctions de la forme : xu(x)u(x)\red{x\mapsto \frac{u'\left(x\right)}{\sqrt{u\left(x\right)} }} - Exercice 1

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Question 1

Déterminer une primitive sur ]2;+[\left]-2;+\infty \right[ de la fonction ff continue sur ]2;+[\left]-2;+\infty \right[ et définie par f(x)=33x+6f\left(x\right)=\frac{3}{\sqrt{3x+6} }

Correction
  • Une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
  • Soit x]2;+[x\in \left]-2;+\infty \right[
    La fonction ff est de la forme uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} avec u(u)=3x+6{\color{red}{u\left(u\right)=3x+6}}.
    De plus, u(x)=3{\color{blue}{u'\left(x\right)=3}} .
    f(x)=33x+6f\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{3}}}{{\color{red}{\sqrt{3x+6} }}} s'écrit alors
    f(x)=uuf\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}}
    Or une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Il en résulte donc qu'une primitive de ff sur ]2;+[\left]-2;+\infty \right[ est :
    F(x)=2uF\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Ainsi :
    F(x)=23x+6F\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{3x+6}}}

    Question 2

    Déterminer une primitive sur ];4[\left]-\infty;-4 \right[ de la fonction ff continue sur ];4[\left]-\infty;-4 \right[ et définie par f(x)=22x8f\left(x\right)=\frac{-2}{\sqrt{-2x-8} }

    Correction
  • Une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
  • Soit x];4[x\in \left]-\infty;-4 \right[
    La fonction ff est de la forme uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} avec u(u)=2x8{\color{red}{u\left(u\right)=-2x-8}}.
    De plus, u(x)=2{\color{blue}{u'\left(x\right)=-2}} .
    f(x)=22x8f\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{-2}}}{{\color{red}{\sqrt{-2x-8} }}} s'écrit alors
    f(x)=uuf\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}}
    Or une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Il en résulte donc qu'une primitive de ff sur ];4[\left]-\infty;-4 \right[ est :
    F(x)=2uF\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Ainsi :
    F(x)=22x8F\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{-2x-8}}}
    Question 3

    Déterminer une primitive sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ de la fonction ff continue sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ et définie par f(x)=10x5x2+3f\left(x\right)=\frac{10x}{\sqrt{5x^{2}+3} }

    Correction
  • Une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
  • Soit x];+[x\in \left]-\infty;+\infty \right[
    La fonction ff est de la forme uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} avec u(u)=5x2+3{\color{red}{u\left(u\right)=5x^{2}+3}}.
    De plus, u(x)=10x{\color{blue}{u'\left(x\right)=10x}} .
    f(x)=10x5x2+3f\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{10x}}}{{\color{red}{\sqrt{5x^{2}+3} }}} s'écrit alors
    f(x)=uuf\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}}
    Or une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Il en résulte donc qu'une primitive de ff sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ est :
    F(x)=2uF\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Ainsi :
    F(x)=25x2+3F\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{5x^{2}+3}}}
    Question 4

    Déterminer une primitive sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ de la fonction ff continue sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ et définie par f(x)=4x+62x2+6x+8f\left(x\right)=\frac{4x+6}{\sqrt{2x^{2}+6x+8} }

    Correction
  • Une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
  • Soit x];+[x\in \left]-\infty;+\infty \right[
    La fonction ff est de la forme uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} avec u(u)=2x2+6x+8{\color{red}{u\left(u\right)=2x^{2}+6x+8}}.
    De plus, u(x)=4x+6{\color{blue}{u'\left(x\right)=4x+6}} .
    f(x)=4x+62x2+6x+8f\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{4x+6}}}{{\color{red}{\sqrt{2x^{2}+6x+8} }}} s'écrit alors
    f(x)=uuf\left(x\right)=\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}}
    Or une primitive de uu\frac{{\color{blue}{u'}}}{{\color{red}{\sqrt{u}}}} est de la forme 2u2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Il en résulte donc qu'une primitive de ff sur ];+[\left]-\infty;+\infty \right[ est :
    F(x)=2uF\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{u}}}
    Ainsi :
    F(x)=22x2+6x+8F\left(x\right)=2\sqrt{\color{red}{{2x^{2}+6x+8}}}