📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Soit $f$ une fonction continue sur $[a, b]$. L'intégrale de $f$ de $a$ à $b$, notée $\int_a^b f(x) dx$, est égale à $F(b) - F(a)$ où $F$ est une primitive de $f$.
- Linéarité : $\int_a^b (\alpha f(x) + \beta g(x)) dx = \alpha \int_a^b f(x) dx + \beta \int_a^b g(x) dx$.
- Relation de Chasles : $\int_a^b f(x) dx + \int_b^c f(x) dx = \int_a^c f(x) dx$.
- Positivité : Si $f \geq 0$ sur $[a, b]$, alors $\int_a^b f(x) dx \geq 0$.
- Intégration par parties : $\int_a^b u(x)v'(x) dx = [u(x)v(x)]_a^b - \int_a^b u'(x)v(x) dx$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul direct : Utiliser les primitives usuelles.
- Changement de variable : Poser $t = \varphi(x)$, donc $dt = \varphi'(x)dx$. Ne pas oublier de changer les bornes.
- Encadrement : Si $m \leq f(x) \leq M$, alors $m(b-a) \leq \int_a^b f(x) dx \leq M(b-a)$.
Exemples corrigés
- Calculer $I = \int_0^1 x e^x dx$. Par IPP : $u=x, v'=e^x \implies u'=1, v=e^x$. $I = [x e^x]_0^1 - \int_0^1 e^x dx = (e - 0) - [e^x]_0^1 = e - (e - 1) = 1$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de changer les bornes lors d'un changement de variable.
- Confondre la variable d'intégration ($dx$) avec les bornes.
- Appliquer l'IPP sans vérifier que les fonctions sont dérivables.