dimanche 14 août 2011

Primitives d'une fonction


Primitives d'une fonction.

Objectifs de ce chapitre

- connaître la définition du mot « primitive »
- connaître la relation qui existe entre deux primitives d'une même fonction
- savoir calculer une primitive à l'aide du tableau des primitives usuelles
- savoir trouver une primitive vérifiant une condition du type F(x_0)=y_0
- savoir calculer une primitive en se ramenant à une forme du type (u')/uu'u^n, etc.
- savoir calculer une primitive à l'aide d'une intégration par parties

Définition

Soit f une fonction définie sur I.
On dit que F est une primitive de f sur l'intervalle I, si et seulement si F est dérivable sur I et pour tout x de IF'(x) = f(x).

Exemple

La fonction F: ..x|->x^2 est une primitive de la fonction f:..x|->2x sur RR.
La fonction G: ..x|->x^2+1 est aussi une primitive de cette même fonction f.

Propriété

Si F est une primitive de f sur I, alors les autres primitives de f sur I sont les fonctions de la forme F+k où k in RR.

Remarque

Une fonction continue ayant une infinité de primitives, il ne faut pas dire la primitive de f maisune primitive de f.

Exemple

Les primitives de la fonction f:..x|->2x sont les fonctions F:.. x|->x^2+k où k in RR.

Propriété

Toute fonction continue sur un intervalle I admet des primitives sur I.

Propriétés

Primitives des fonctions usuelles :
Fonction fPrimitives FEnsemble de validité
0kRR
aax+kRR
x^n .. (n in NN)(x^(n+1))/(n+1)+kRR
1/(x^n) .. (n in NN;..n>1)-1/((n-1)x^(n-1))+kRR-{0}
1/xlnx+k]0;+oo[
e^xe^x+kRR

Propriétés

Si f et g sont deux fonctions définies sur I et admettant respectivement F et G comme primitives sur I et k un réel quelconque.
  • F+G est une primitive de la fonction f+g sur I.
  • kF est une primitive de la fonction kf sur I.

Propriétés

Primitives et fonctions composées
Soit u une fonction définie et dérivable sur un intervalle I.
Fonction fPrimitives FCondition
u'u^n .. (n in NN)(u^(n+1))/(n+1)+k 
(u')/uln u+ksi u(x)>0
(u')/(u^n) .. (n in NN;..n>1)-1/((n-1)u^(n-1))+ksi u(x)!=0
(u')/(sqrtu)2sqrt(u)+ksi u(x)>0
u'e^ue^u+k 

Exemple

La fonction x|->(2x)/(x^2+1) admet comme primitives les fonctions de la forme x|->ln(x^2+1)+k sur tout intervalle de RR (forme (u')/u).

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