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Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES

Posté par cabby (invité) 27-11-05 à 23:13

Bonjour

Voici mon souci: il faut que je détermine l'aire en cm² mais la courbe est négative car en dessous de l'axe des abscisses. Voici l'énoncé avec les questions leurs numéros

Soit f la fonction définie sur ]0; inf[ , f(x) = (ln(x))² + ln (x)
On nous donne dans l'énoncé la primitive de f:

F(x)= x(ln(x))² - x ln (x) + x
1°) Calculer l'aire en cm² de la partie D du plan limitée par (C) (qui est en fait la représentation graph de f(x) dans un repère orthonormal de 4 cm d'unité) et l'axe des abscisses.

J'ai trouvé que les bornes devaient être: [e^-1;1] mais la courbe est en dessous de l'axe des abscisses.
Comme une unité d'aire: 1 u.a.= 4cm * 4cm= 16 cm² alors j'obtiens comme valeur d'intégrale:
16* (1-3e^-1)= -1,658 cm²

Comment faire alors pour l'aire qui est négative et donc impossible? Est-ce qu'il faut d'une part calculer à part la valeur de l'intégrale puis déterminier la valeur d'une unité d'aire et multiplier le tout par -1 de façon à se ramener à une valeur d'aire positive?

Dernière question: Soit t un nombre réel de ]0;e^-1| et D' la partie du plan limitée par (C), l'axe des abscisses et la droite d'équation x=t. exprimer en fonction de t l'aire en cm² de D'

J'ai fait: avec Int (a,b): intégrale entre a et b
Int (t; e^-1) f(x)dx= 3(e^-1)-t (lnt)² + t ln (t) - t avec 1u.a.=16 cm²
donc je place 16 devant l'intégrale.

2°) D'où la dernière question: quelle est la limite de l'aire de D' quand t tend vers 0?
Je dirai mais je ne suis pas sûr que ce soit bon: comme on a déterminer les limites dans une autre question en 0 pour x>0 soit en fait 0,0000..0001 on obtient lim f(x)=+Inf avec inf: infini donc la limite tend vers l'infini enfin l'aire en cm² tend vers l'infini (c'est un ensemble ouvert bref ça n'a pas été vu en terminale mais c'est l'idée).

Est-ce que mon raisonnement est valable?


Merci beaucoup pour votre lecture et votre aide  
C'est cette question que je n'arrive pas à résoudre

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 27-11-05 à 23:34


bonsoir

info rapide, par definition l'aire sous une courbe n'est pas egale a la valeur de l'integrale en question mais a sa valeur absolue

ceci elimine donc ton premier probleme

Posté par cabby (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 10:14

Merci Minkus pour l'aide

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 11:56

C'est difficile de faire la différence entre l'énoncé et tes remarques personnelles.

Cela rend l'énoncé extrèmement ambigü.

Par exemple, lorsqu'on te demande de :
Calculer l'aire en cm² de la partie D du plan limitée par (C) (qui est en fait la représentation graph de f(x) dans un repère orthonormal de 4 cm d'unité) et l'axe des abscisses.

Pourquoi, te limites-tu à l'aire qui est sous l'axe des abscisses ?

Est-ce demandé dans une partie d'énoncé que tu n'as pas copiée ou demandé par un dessin que tu n'as pas mis sur le site ou est-ce toi qui te limite sans que l'énoncé le demande  ou ...
-----
Il y a d'autres ambiguïtés du même style dans la suite.


Posté par cabby (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 12:24

OK J-P je vais rectifier, je pense que l'on peut changer la forme du teste déjà écrit

Posté par cabby (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 16:43

Voici l'énoncé en gras et mes réflexions en normal

Soit f la fonction définie sur ]0; inf[ , f(x) = (ln(x))² + ln (x)
On nous donne dans l'énoncé la primitive de f:

F(x)= x(ln(x))² - x ln (x) + x
1°) Calculer l'aire en cm² de la partie D du plan limitée par (C) (qui est en fait la représentation graph de f(x) dans un repère orthonormal de 4 cm d'unité) et l'axe des abscisses.


J'ai trouvé que les bornes devaient être: [e^-1;1] mais la courbe est en dessous de l'axe des abscisses.
Comme une unité d'aire: 1 u.a.= 4cm * 4cm= 16 cm² alors j'obtiens comme valeur d'intégrale:
16* (1-3e^-1)= -1,658 cm²

Comment faire alors pour l'aire qui est négative et donc impossible? Est-ce qu'il faut d'une part calculer à part la valeur de l'intégrale puis déterminier la valeur d'une unité d'aire et multiplier le tout par -1 de façon à se ramener à une valeur d'aire positive?


J'ai fait: avec Int (a,b): intégrale entre a et b
Int (t; e^-1) f(x)dx= 3(e^-1)-t (lnt)² + t ln (t) - t avec 1u.a.=16 cm²
donc je place 16 devant l'intégrale.



2°) D'où la dernière question: quelle est la limite de l'aire de D' quand t tend vers 0?

Je dirai mais je ne suis pas sûr que ce soit bon: comme on a déterminer les limites dans une autre question en 0 pour x>0 soit en fait 0,0000..0001 on obtient lim f(x)=+Inf avec inf: infini donc la limite tend vers l'infini enfin l'aire en cm² tend vers l'infini (c'est un ensemble ouvert bref ça n'a pas été vu en terminale mais c'est l'idée).

Est-ce que mon raisonnement est valable?


Merci beaucoup pour votre lecture et votre aide  
C'est cette question que je n'arrive pas à résoudre






Posté par philoux (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 16:56

te donne-t-on une abscisse maximale d'intégration, 1 par exemple ?

Philoux

Posté par cabby (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 16:59

Pour J-P: voici brièvement les questions posées avant dans l'énoncé:

Le domaine de définition est donnée par ]0;inf[ c'est pour ça que je prendrai pour le calcul d'aire en cm² de la partie D du plan délimité par (C) et l'axe des abscisses que la partie sous la courbe car sinon je ne vois pas comment la déterminer par une valeur exacte sachant qu'en 0 pour x>0 donc 0,000...1 la courbe tend vers + inf pareil pour +inf

A dire vrai j'avais pensé comme toi au début mais on obtient rien comme valeur.

Bref le reste de l'énoncé:représentation graph de f par (C) dans un repère orthonormal d'unité 4 cm

1) Etudier les variations de f (lim, dérivée et tableau de var)
2)a)Calculer les coordonnées des points A et B où la courbe (C) coupe l'axe des abscisses
b) Déterminer une équation pour chacune des tangentes à (C) en A et B.

3) Dessiner (C)
4)a) Démontrer que pour tout x de ]e^-1; 1[, f(x)<0
b) Soit F la fonction définie sur ]0;inf[ par:
F(x)= x (ln x)² - x ln (x) + x . Démontrer que F est une primitive de f.
c) Calculer l'aire en cm² de la partie D du plan délimitée par (C) et l'axe des abscisses

5)a) Démontrer que pour tout x de ]0; e^-1[, f(x)>0

b) Calculer la limite de (x(ln x)²) quand x tend vers 0

c) Soit t un réel de ]0; e^-1[ et D' la partie du plan limitée par (C), l'axe des abscisses et la droite d'équation x=t. Exprimer en fonction de t l'aire en cm² de D'

d) Quelle est la limite de l'aire de D' quand t ten,d vers 0?



Merci du coup de main

Posté par cabby (invité)re : Calcul d aire avec étude de fonction Terminale ES 28-11-05 à 17:01

Pour philoux: je t'ai mis l'intégralité de l'énoncé mais évidemment que les 2 questions de départ m'intéressent. Je pense comme toi qu'il faut prendre la partie en dessous et prendr la valeur en absolue en multiplant par les unités d'aire: 1 u.a.= 4 cm * 4 cm = 16 cm²



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