Calcul intégral : Primitives et Valeur Moyenne
Calcul intégral : Primitives et Valeur Moyenne
1. Primitives
Une primitive d'une fonction f est une fonction F telle que F' = f. Autrement dit, F est une fonction dont la dérivée est f.
Exemples :
Si f(x) = 2x, une primitive est F(x) = x^2 + C, où C est une constante.
2. Récupérer une primitive à partir d'une fonction
- Utiliser des règles de calcul integrale (puissance, somme, produit par une constante).
- Ajouter une constante C après integration.
3. Calcul de la valeur moyenne d'une fonction
La valeur moyenne d'une fonction f sur un intervalle [a, b] est définie par :
m = (1 / (b - a)) × ∫ab f(x) dx
Cela correspond à la moyenne arithmétique de la fonction sur cet intervalle.
4. Lien entre primitives et valeur moyenne
Grâce au théorème fondamental du calcul, on peut calculer la valeur moyenne en intégrant une primitive :
Si F est une primitive de f, alors :
∫ab f(x) dx = F(b) - F(a)
Par conséquent :
m = (F(b) - F(a)) / (b - a)
5. Exemple
Calculer la valeur moyenne de f(x) = 3x^2 sur [1, 3].
- Une primitive de f(x) = 3x^2 est F(x) = x^3 + C.
- Calculons F(3) - F(1) = 3^3 - 1^3 = 27 - 1 = 26.
- La longueur de l'intervalle : 3 - 1 = 2.
- Valeur moyenne : m = 26 / 2 = 13.
La valeur moyenne de f sur [1, 3] est donc 13.
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