Composition de fonctions et calcul intégral
L'essentiel en 30 secondes
Les notions à connaître
- Composée de deux fonctions
- La composée applique d'abord puis : . Savoir DÉCOMPOSER une expression en fonctions simples est la clé des dérivées et primitives. Exemple : est la composée avec puis , donc .
- Dérivée d'une composée
- : on dérive la fonction extérieure au point et on multiplie par la dérivée intérieure . Exemple : pour , , donc .
- Dérivées composées usuelles
- Quatre formules à connaître par cœur : , , (pour strictement positive), et . Exemple : , qui vaut en .
- Primitives des formes composées
- En lisant les dérivées à l'envers : une primitive de est (pour ), de est ( strictement positive), de est , de est et de est ; une primitive de est . Exemple : une primitive de est (on reconnaît avec ).
- Intégrale et aire sous la courbe
- Pour positive sur , est l'aire sous la courbe (en unités d'aire), approchable par la méthode des rectangles : . Pour négative, l'intégrale est négative (aire comptée algébriquement), et si est supérieur à . Exemple : , aire du triangle sous la droite .
- Calcul avec une primitive
- Si est une primitive de sur , alors , noté . La fonction est la primitive de qui s'annule en . Exemple : .
- Propriétés de l'intégrale
- Linéarité : ; positivité : si sur alors l'intégrale est positive ; croissance : si alors ; relation de Chasles : . Exemple : .
- Valeur moyenne et aire entre deux courbes
- La valeur moyenne de sur est : c'est la hauteur du rectangle de base ayant la même aire que celle sous la courbe. Si sur , l'aire entre les deux courbes vaut . Exemple : la valeur moyenne de sur vaut .
Les erreurs à éviter en physique-chimie et mathématiques
Oublier le facteur en dérivant une composée : écrire .
: la dérivée de est . Sans le , la dérivée est fausse.
« Inventer » le manquant dans une primitive : primitiver en .
On ne peut diviser que par une CONSTANTE, jamais par une fonction de . n'a pas de primitive exprimable avec les fonctions usuelles ; en revanche se primitive en (le y est à un facteur près).
Oublier le facteur dans la primitive de : primitiver en .
Une primitive de est : on divise par le coefficient de (vérification en dérivant : ).
Écrire (bornes dans le mauvais sens).
C'est : borne du HAUT d'abord. Un moyen mnémotechnique : « arrivée moins départ ».
Confondre intégrale et aire quand change de signe.
L'intégrale est une aire ALGÉBRIQUE : alors que l'aire géométrique vaut . On découpe avec Chasles là où s'annule et on prend les valeurs absolues.
Sais-tu répondre à ces questions ?
Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.
- Quelle est la dérivée de ?
- Que vaut ?
- La fonction est la composée . Quelles sont les fonctions et ?
- Quelle est une primitive de sur ?
- Que vaut ?
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