S Rie De R Vision
Parti I
Exercice 1: Soit f la fonction définie par 𝑓(𝑥) =
1
√−x²+4x−3
1. Déterminer Df , le domaine de définition de f.
3
2. Calculer l’intégral ∫2 fx. dx
Aide : On pourra écrire –x²+4x-3 sous forme canonique puis faire un changement de variable.
∫
Exercice 2 : Calculer la primitive
3x4 +2x²+1 x3 (x2 +1)²
dx
k4
Exercice 3 : Calculer limn→∞ ∑n k=1 n5
Exercice 4 : Soit φ la fonction définie sur ℝ par φ(x) = b Montrer que ∀(a, b) ∈ ℝ , on a : ∫a e−t² dt =
√π
2
2
x
∫ e−t² dt
√π 0
(φ(b) − φ(0).
2
Montrer que f(x) = ex ,est solution de l’équation différentielle y ′ = 2xy +
2
√π
Exercice 5 : Soient 𝑓 et 𝑔 deux fonction continues sur [𝑎, 𝑏] ⊂ ℝ est dérivable sur ]𝑎, 𝑏[ .
1) Montrer qu’il existe 𝑐 ∈ ]𝑎, 𝑏[ tel que 𝑓 ′ (𝑐)(𝑔(𝑏) − 𝑔(𝑎)) = 𝑔′ (𝑐)(𝑓(𝑏) − 𝑓(𝑎))
Aide : Considérer ℎ(𝑥) = 𝑓(𝑥)(𝑔(𝑏) − 𝑔(𝑎)) − 𝑔(𝑥)(𝑓(𝑏) − 𝑓(𝑎)) et montrer qu’il existe 𝑐 ∈ ]𝑎, 𝑏[ tel que h′ (c) = 0.
2) On suppose que ne s’annule pas sur ]a, b[ Montrer qu’il existe x0 ∈ ]a, b[ tel que : b b
f(x0 ) ∫a g(x)dx = ∫a f(x)g(x)dx
Aide : Appliquer le résultat de la question précédente aux fonctions b b
F(x) = ∫a f(t)g(t)dt et G(t) = ∫a g(t)dt
−𝜋 𝜋
Exercice 6 : Résoudre sur 𝐼 = ] 2 , 2 [ l’équation différentielle
(𝐸): 𝑦 ′ − 𝑡𝑎𝑛(𝑥)𝑦 =
1
1 + cos 𝑥
Exercice 7 : Résoudre l’équation différentielle
(𝐸): 𝑦 ′′ − 2𝑦 ′ + 𝑦 = 𝑒 𝑥 sin(2𝑥) +cos(𝑥)
Solutions
Exercice 1 :
1. Domaine de définition :
On a : −x 2 + 2x − 1 = −(x 2 − 2x + 1) + 2(x − 1) = (x − 1)(3 − x)
Donc : x ∈ Df ⟺ {x ∈ ℝ/(x − 1)(3 − x) > 0} x -∞
1
3
+∞
x-1
+
+
3-x
+
+
(x-1)(3-x)
+
Alors : Df = ]1,3[
2. fx =
1
√−x2 +4x−3
=
1
√(x−1)(3−x)
Posons : u = x − 1 donc 3 − x = 2 − u et dx = du
On a
:
3
2
∫2 fxdx = ∫1
du
√u(2−u)
Posons : y = √u(2 − u) donc y² = u(2 − u) = 2u − u² = 1 − (u − 1)² π On utilise le changement de variable défini par : u − 1 = sin(t) donc du = cos(t) dt avec, t ∈ [0, 2 ]
Et y² = 1 − (u − 1)2 = 1 − sin2 (t) = cos²(t)
3
2
Enfin :