Les questions à explorer
Une primitive se vérifie
Trouve le coefficient d’une primitive et contrôle la dérivée intérieure d’une composée.
F est une primitive de f sur un intervalle lorsque F′=f partout sur cet intervalle. Pour F(x)=αx³, F′(x)=3αx². Une primitive de re^(2x) est (r/2)e^(2x).
Retrouver la justification dans le coursUne constante, plusieurs courbes
Fixe une primitive par une condition en un point, puis regarde ce qui change dans une intégrale définie.
Deux primitives d’une même fonction sur un intervalle diffèrent d’une constante. Une condition fixe cette constante ; elle s’annule dans F(b)−F(a).
Retrouver la justification dans le coursL’ordre des bornes compte
Organise F(b)−F(a), inverse les bornes et contrôle le signe plutôt que de mémoriser une recette.
Pour f continue et F primitive de f, ∫ de a à b f=F(b)−F(a). L’inversion des bornes change le signe ; une intégrale nulle n’impose pas que f soit nulle.
Retrouver la justification dans le coursUne aire ne s’annule pas comme un solde
Découpe aux changements de signe pour distinguer accumulation algébrique et aire géométrique.
Pour a<b, l’aire entre la courbe et l’axe vaut ∫|f|. L’intégrale ∫f garde les signes. Pour f(x)=rx sur [−2;2], l’intégrale vaut 0 et l’aire vaut 4r, avec r>0.
Retrouver la justification dans le coursAffiner une estimation contrôlée
Compare rectangles gauches, droits et au milieu avec une valeur calculée par primitive.
Pour une fonction croissante et a<b, les rectangles gauches minorent et les droits majorent l’intégrale. Ce contrôle exige une monotonie sur tout l’intervalle. Une somme finie reste une approximation.
Retrouver la justification dans le coursUn cumul et sa valeur moyenne
Relie débit, durée et volume puis retrouve la valeur moyenne et son unité.
Pour a<b, la valeur moyenne est (1/(b−a))∫f. Elle a l’unité de f. Un débit en L/min intégré sur des minutes donne un volume en L ; il ne suffit pas de faire la moyenne des extrémités.
Retrouver la justification dans le coursUn produit demande une autre méthode
Pars de la dérivée d’un produit pour construire l’intégration par parties et réutiliser une première intégrale.
Intégrer (uv)′=u′v+uv′ donne ∫uv′=[uv]−∫u′v. Pour u=rx et v=e^x sur [0;1], le résultat est re−r(e−1)=r.
Retrouver la justification dans le coursChanger de sens sans perdre le trajet
Construis un bilan de mouvement : vitesse, position initiale, déplacement et distance totale.
Pour v(t)=t−1 sur [0;3], le déplacement vaut 3/2 m et la distance parcourue vaut 5/2 m. Ajouter une constante à la position ne change pas sa dérivée ni la distance parcourue.
Retrouver la justification dans le coursActive JavaScript pour construire les modèles et garder des versions.