INTEGRALES 4ème Sc EXPERIMENTALES
Exercice 1
1) Calculer les intégrales suivantes :
3 − 2 + 1 ; cos ; 2 + ; −2 1 + 2 sin − cos ; cos sin ; 2 sin + cos + 3 ;
! ! ; 1 2"
√" + 1 " − 2"
√" + 1 "
$ ; 1 + $ % ; sin
2 a Calculer cos
b En déduire sin Exercice 2
Soit / la fonction définie sur 00 , 3 par / = cos . 1) a) Calculer ∀ ∈ 00 , 3 ; /′ .
b) Justifier que / réalise une bijection de 00 , 3 sur 80 , 19. 2) Soit g la fonction réciproque de /.
a) Justifier que : est dérivable sur 80 , 18 . b) Montrer que ∀ ∈ 80 , 18 : :; = −√ <= 3) a) Calculer : > ? et : >√$?.
b Montrer que
√1 −
√$
= C 6 Exercice 3
Soit / la fonction définie sur ℝ par : / = $+ 3 + 4 et soit G sa courbe représentative dans un repère orthonormé H IJ , KJ .
1) a) Dresser le tableau de variation de /.
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b) Montrer que L −1 , −2 est un point d’inflexion de G . c) Donner une équation de la tangente M à G en L.
2) a) Dresser le tableau de variation de /′ et en déduire que ∀ ∈ ℝ on a : /; ≥ 1. b) Montrer en intégrant l’inégalité précédente que ∀ 8−1 , +∞8 ∈ et ∀ ∈ 8−1 , 9 on a / ≥ − 1
d) En déduire la position relative de G et M. Exercice 4
Soit la fonction / définie par / = P << et soit (C) sa courbe.
1) a) Etudier la dérivabilité de / à droite en 0 et interpréter le résultat graphiquement.
b) Dresser le tableau de variation de .
c) Montrer que / admet une fonction réciproque que l’on note / définie sur 80 , +∞8. d) Montrer que ∀ ∈ 80 , +∞8 , / = Q<<==
e) Tracer (C) et (C’) courbe de / .
2) Soit R l’aire de la partie du plan limité par la courbe (C) et les droites d’équations respectives : = 0 et = 1 .
Montrer que R = S Q<<==
Exercice 5
Soit la fonction / définie sur 3− , 0 par / = et soit G sa courbe . 1) Etudier / et tracer G .
2) Soit R l’aire de la partie du plan limitée par la courbe G l’axe des abscisses et les droites d’équations = 0 et = Calculer R.
3) Soit la fonction : définie sur 3− , 0 par : / + / .
a) Montrer que : admet une unique primitive T qui s’annule en 0. b) Montrer que ∀ ∈ 3− , 0 ; T =$ $ .
4) Calculer le volume U engendré par la rotation de R autour de l’axe des abscisses.
Exercice 6
Soit / la fonction définie sur 00 , 3 par / = sin
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1) Etudier les variation de / et construire sa courbe G .
2) Calculer R l’aire de la partie du plan limitée par la courbe G , l’axe des abscisses et les droites d’équations = 0 et =
3) Calculer le volume U du solide de révolution engendré par la rotation de R au tour de l’axe des abscisses.
Exercice 7
Soit / la fonction définie sur 80 , C9 par / = et GV sa courbe.
1) a) Dresser le tableau de variation de . b) Tracer GV .
2) Linéariser et ( cos 2 = 1 − 2 ).
3) Calculer R l’aire de la partie du plan limitée par GV et les droites d’équations :
= 0 et = C
4) Calculer le volume engendré par la rotation de la courbe GV au tour de l’axe des abscisses.
Exercice 8
Soit / la fonction définie sur 00 , 3 par : / = Wcos 0 ≤ ≤ sin ≤ ≤ Y 1) Montrer que / est continue sur 00 , 3.
2 Calculer / Exercice 9
On pose \ = 1 +
<
1) Déterminer le domaine de définition de \.
2) Etudier la dérivabilité de \ et en déduire que \ est strictement croissante sur ℝ. 3) On pose : = \ tan ; ∀ ∈ 3− , 0.
a) Calculer : 0 .
b) Montrer que : est dérivable sur 3− , 0 et calculer :; . c) En déduire que ∀ ∈ 3− , 0 ; \ tan =
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Exercice 10
Déterminer la valeur moyenne sur 80 , C9 de la fonction / = sin . Exercice 11
On considère la suite ]^ définie sur ℕ par : ]^ = 2 1 + ^Q
1) a) Montrer que ∀ ∈ ℕ ; ]^ ≥ 0. b) Montrer que ∀n∈IN ;
1 n U 1 Un 1 n
= +
+ +
2) Calculer ] , ] et ]
3) Montrer que ]^ est décroissante
4) En déduire que ]^ est convergente et déterminer sa limite . Exercice 12
Soit la suite L^ définie sur ℕ∗ par : L^ = tan ^
1) a) Montrer que pour tout ∈ ℕ∗ la suite L^ est à termes positifs.
b) Montrer que la suite L^ est décroissante.
2) a) Pour tout ∈ ℕ∗ et pour tout ∈ 00 , 3 ; calculer la dérivée de la fonction : = tan ^Q
b) En déduire que pour tout ∈ ℕ∗ on a : L^+ L^Q =^Q c) Montrer que pour tout ∈ ℕ∗on a : 0 ≤ L^ ≤^Q en déduire ^→Qclim L^. Exercice 13
On a représenté ci-dessous la courbe G d’une fonction / définie et dérivable sur 91 , +∞8 et la courbe G’ de sa fonction dérivée.
Les droites ∆ et ∆; d’équations respectives = 1 et f = − 4 sont des asymptotes à G . La courbe G admet au point d’abscisse 3 une tangente horizontale.
On désigne par R l’aire de la partie du plan limitée par la courbe G′ , l’axe des abscisses et les droites d’équation = 3 et = 5.
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1) a) Par lecture graphique donner b) Par lecture graphique déterminer
2) a) Par lecture graphique donner la position relative de relative de G′ et ∆;;: f 4 3.
b) En déduire que : i R i 2 3 Soit k 4 % /′
$
A l’aide d’une intégration par parties
4) Sachant que / 4 4
∆:
∆;;: f 4 3
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Par lecture graphique donner /; 3 , <→Qclim / 4 et <→lim déterminer / 3 et / 5 .
Par lecture graphique donner la position relative de G′ et ∆;: f 4 .
2.
A l’aide d’une intégration par parties, montrer que : k 4 5/ 5 R
< = ; déterminer la valeur de R puis la valeur de 4 1
G
∆;: f 4 4
G;
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lim→ l/ .
4 4 et la position
puis la valeur de k.
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