📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le calcul intégral permet de calculer l'aire sous une courbe. Soit $f$ une fonction continue sur un intervalle $[a, b]$ et $F$ une primitive de $f$ sur cet intervalle. L'intégrale de $f$ de $a$ à $b$ est définie par : $$\int_{a}^{b} f(x) dx = [F(x)]_{a}^{b} = F(b) - F(a)$$ Propriétés fondamentales :
- 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 : $\int_{a}^{b} f(x) dx + \int_{b}^{c} f(x) dx = \int_{a}^{c} f(x) dx$.
- Ordre : Si $f(x) \geq 0$ sur $[a, b]$ avec $a < b$, alors $\int_{a}^{b} f(x) dx \geq 0$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul direct : Identifier la primitive $F(x)$ de la fonction $f(x)$ en utilisant les formules usuelles (puissances, exponentielle, logarithme).
- Utilisation de Chasles : Décomposer une intégrale si la fonction change d'expression ou pour simplifier le calcul.
- Calcul d'aire : L'aire du domaine délimité par la courbe $(C_f)$, l'axe des abscisses et les droites $x=a$ et $x=b$ est donnée par $\mathcal{A} = \int_{a}^{b} |f(x)| dx$ (en unité d'aire).
Exemples corrigés
Calculer $I = \int_{1}^{e} \frac{1}{x} dx$. On sait que la primitive de $\frac{1}{x}$ est $\ln(x)$. $I = [\ln(x)]_{1}^{e} = \ln(e) - \ln(1) = 1 - 0 = 1$.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $\int_{a}^{b} f(x) dx = F(b) - F(a)$ et faire l'inverse ($F(a) - F(b)$).
- Confondre la primitive de $e^x$ (qui est $e^x$) avec celle de $x^n$ (qui est $\frac{x^{n+1}}{n+1}$).
- Oublier l'unité d'aire (u.a.) lors du calcul d'une aire géométrique.