Déterminer la primitive d'une fonction vérifiant la condition proposée - Exercice 1
15 min
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On suppose que chacune des fonctions est continue sur un intervalle I (que l'on ne cherchera pas à déterminer). Pour chaque question, déterminer la primitive de la fonction vérifiant la condition proposée.
Question 1
f(x)=2x−4;F(1)=9
Correction
Soit a une constante ou encore un nombre. Une primitive de a est ax
Une primitive de x est 21x2
Il nous faut commencer par déterminer les primitives de f. Ainsi : F(x)=2×21x2−4x+c Soit :
F(x)=x2−4x+c
où c est une constante réelle. Maintenant, nous cherchons la primitive vérifiant F(1)=9. Il vient alors : F(1)=9 équivaut successivement à : 12−4×1+c=9 1−4+c=9 −3+c=9 c=9+3 c=12 La primitive de la fonction f vérifiant la condition F(1)=9 est alors :
F(x)=x2−4x+12
Question 2
f(x)=3x2+6x−5;F(−1)=2
Correction
Soit a une constante ou encore un nombre. Une primitive de a est ax
Une primitive de x est 21x2
Une primitive de xn est n+11xn+1
Il nous faut commencer par déterminer les primitives de f. Ainsi : F(x)=3×31x3+6×21x2−5x+c Soit
F(x)=x3+3x2−5x+c
où c est une constante réelle. Maintenant, nous cherchons la primitive vérifiant F(−1)=2. Il vient alors : F(−1)=2 équivaut successivement à : (−1)3+3×(−1)2−5×(−1)+c=2 −1+3+5+c=2 7+c=2 c=2−7 c=−5 La primitive de la fonction f vérifiant la condition F(−1)=2 est alors :
F(x)=x3+3x2−5x−5
Question 3
f(x)=x24−x32;F(2)=5
Correction
Soit n un entier naturel supérieur ou égale à 2, une primitive de xnnombre est (n−1)xn−1−nombre
Il nous faut commencer par déterminer les primitives de f. Soit f(x)=x24−x32 F(x)=(2−1)x2−1−4−(3−1)x3−1−2+c F(x)=−1x14+2x22+c Ainsi :
F(x)=−x4+x21+c
où c est une constante réelle. Maintenant, nous cherchons la primitive vérifiant F(2)=5. Il vient alors : F(2)=5 équivaut successivement à : −24+221+c=5 −2+41+c=5 −48+41+c=5 −47+c=5 c=5+47 c=420+47 c=427 La primitive de la fonction f vérifiant la condition F(2)=5 est alors :
F(x)=−x4+x21+427
Question 4
f(x)=x4−x8;F(1)=2
Correction
Une primitive de x1 est ln(x).
Une primitive de x1 est 2x
Il nous faut commencer par déterminer les primitives de f. Soit f(x)=x4−x8 , on a alors : f(x)=4×x1−8×x1 F(x)=4×2x−8×ln(x)+c F(x)=8×x−8ln(x)+c Ainsi :
F(x)=8x−8ln(x)+c
où c est une constante réelle. Maintenant, nous cherchons la primitive vérifiant F(1)=2. Il vient alors : F(1)=2 équivaut successivement à : 81−8ln(1)+c=2 8×1−8×0+c=2 8+c=2 c=2−8 Ainsi : c=−6 La primitive de la fonction f vérifiant la condition F(1)=2 est alors :
F(x)=8x−8ln(x)−6
Question 5
f(x)=4e2x+3e6x;F(0)=−3
Correction
Une primitive de nombre×eax est anombre×eax
Il nous faut commencer par déterminer les primitives de f. Soit f(x)=4e2x+3e6x ainsi : F(x)=24e2x+63e6x+c Finalement :
F(x)=2e2x+21e6x+c
où c est une constante réelle. Maintenant, nous cherchons la primitive vérifiant F(0)=−3. Il vient alors : F(0)=−3 équivaut successivement à : 2e2×0+21e6×0+c=−3 2e0+21e0+c=−3 2×1+21×1+c=−3 2+21+c=−3 24+21+c=−3 25+c=−3 c=−3−25 c=−26−25 c=−211 La primitive de la fonction f vérifiant la condition F(0)=−3 est alors :
F(x)=2e2x+21e6x−211
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