Chap 13 : Primitives et calcul int´ egral
Abdellatif Kbida
Lyc´ ee A. Varoquaux
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Définition
Soit f une fonction d´efinie sur un intervalle I de R .
On appelle primitive de f sur I une fonction F d´erivable sur I telle que pour tout x de I , F ′ (x) = f(x).
Exemple
Soit f la fonction d´efinie sur R par f (x) = x 2 − 2x + 3.
La fonction F d´efinie sur R par F (x) = 1
3 x 3 − x 2 + 3x est une primitive de f .
En effet F est d´erivable sur R et pour tout x, F ′ (x) = f(x).
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Théorème (Admis)
Si f est une fonction continue sur un intervalle I , alors f admet des primitives sur I.
Théorème
Soit f une fonction continue sur un intervalle I de R et F une primitive de f sur I .
• Pour tout r´ eel k, la fonction x 7→ F(x) + k est aussi une primitive de f sur I .
• Si G est une primitive de f sur I, alors il existe un
r´ eel k tel que : pour tout x de I , G(x) = F(x) + k.
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
Remarque : si f admet une primitive sur I, alors elle admet une infinit´e de primitives. On dit que deux primitives de f sur I diff´erent d’une constante.
Théorème
Soit f une fonction admettant des primitives sur I .
Etant donn´ ´ e deux r´ eels x 0 et y 0 , avec x 0 appartenant ` a I , il
existe une unique primitive G de f sur I telle que G(x 0 ) = y 0 .
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
k d´esigne un r´eel quelconque.
f d´efinie par F primitive de f I
f (x) = a F(x) = ax + k R
f(x) = x n avec n ∈ N F (x) = n +1 1 x n +1 + k R f (x) = x 1
navec n ∈ N n > 1 F (x) = − ( n −1) 1 x
n−1+ k R ∗
f (x) = x 1 F (x) = ln x + k ]0; + ∞ [ f (x) = √ 1 x F (x) = 2 √ x + k ]0; + ∞ [
f (x) = cos x F(x) = sin x + k R
f (x) = sin x F (x) = − cos x + k R
f(x) = 1 + tan 2 x = cos 1
2x F (x) = tan x + k R \ { π 2 + nπ }
Théorème
Soit u et v deux fonctions d´ efinies sur un intervalle I de R admettant les fonctions U et V comme primitives sur I.
• La fonction U + V est une primitive de la fonction u + v sur I.
• Pour tout r´ eel λ, la fonction λU est une primitive
de la fonction λu sur I.
Théorème
Soit u et v deux fonctions d´ efinies sur un intervalle I de R admettant les fonctions U et V comme primitives sur I.
• La fonction U + V est une primitive de la fonction u + v sur I.
• Pour tout r´ eel λ, la fonction λU est une primitive
de la fonction λu sur I.
Théorème
Soit u et v deux fonctions d´ efinies sur un intervalle I de R admettant les fonctions U et V comme primitives sur I.
• La fonction U + V est une primitive de la fonction u + v sur I.
• Pour tout r´ eel λ, la fonction λU est une primitive
de la fonction λu sur I.
Théorème
Soit u et v deux fonctions d´ efinies sur un intervalle I de R admettant les fonctions U et V comme primitives sur I.
• La fonction U + V est une primitive de la fonction u + v sur I.
• Pour tout r´ eel λ, la fonction λU est une primitive
de la fonction λu sur I.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
Formes de r´ ef´ erence k d´esigne un r´eel quelconque.
1
La fonction u ′ u n (n ∈ N ∗ ) a pour primitives sur I les fonctions 1
n + 1 u n +1 + k
2
Si u ne s’annule pas sur I, la fonction u ′
u n avec n > 1 a pour primitives sur I les fonctions − 1
n − 1 × 1 u n − 1 + k.
3
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
√ u a pour primitives sur I les fonctions 2 √
u + k.
4
Les fonctions u ′ cos u et u ′ sin u ont respectivement pour primitives sur I les fonctions sin u + k et − cos u + k.
5
La fonction u ′ e u a pour primitives sur I les fonctions e u + k.
6
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
u a pour primitives sur I les fonctions ln u + k.
4
Les fonctions u ′ cos u et u ′ sin u ont respectivement pour primitives sur I les fonctions sin u + k et − cos u + k.
5
La fonction u ′ e u a pour primitives sur I les fonctions e u + k.
6
Si la fonction u est strictement positive sur I , alors la fonction u ′
u a pour primitives sur I les fonctions ln u + k.
4
Les fonctions u ′ cos u et u ′ sin u ont respectivement pour primitives sur I les fonctions sin u + k et − cos u + k.
5
La fonction u ′ e u a pour primitives sur I les fonctions e u + k.
6