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Niveau terminale
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Calcul d'une aire : méthode des rectangles

Posté par
Olivier36
03-11-09 à 15:23

Bonjour,

J'aurais besoin d'un peu d'aide pour continuer mon exercice. Pouvez-vous m'aider s'il vous plait ?

Exercice (extrait) :
PARTIE A : Démontrer par récurrence que, pour tout entier naturel n strictement positif :
1²+2²+3²+…+n² = (n(n+1)(2n+1))/6 (j'ai réussi cette question)

PARTIE B : calcul d'une aire

f est la fonction définie sur [0 ;1] par f(x)=x².
Dans un repère, on note E la partie du plan délimitée par la courbe C représentant la fonction f, l'axe des abscisses et la droite d'équation x=1.
L'objet du problème est d'approcher et de calculer l'aire S de la partie E.
Pour cela, on divise l'intervalle [0 ;1] en n intervalles de même longueur (n entier naturel strictement positif) et on construit les rectangles comme il est indiqué sur les figures suivantes dans le cas où n=5.
(voir image ci-après)

On note Sn la somme des aires des rectangles contenus dans E et Tn la somme des aires des rectangles contenant E. On a donc pour tout n supérieur ou égale à 1, Sn < S < Tn

1) Calculer S5 et T5. On obtient en encadrement de S ; quel est son amplitude ? (j'ai trouvé : S5 = 0,24 et T5 = 0,44 ; encadrement : 0,24 < S < 0,44 ; amplitude = 0,2)

2) a) Vérifier l'égalité Sn = 1/n[(1/n)²+(2/n)²+…+((n-1)/n)²]
b) De même, vérifier l'égalité Tn = 1/n[(1/n)²+(2/n)²+…+(n/n)²]
c) Démontrer que Tn - Sn = 1/n

Je n'ai aucune idée pour ces trois questions

Merci d'avance

Calcul d\'une aire : méthode des rectangles

Posté par
cailloux Correcteur
re : Calcul d'une aire : méthode des rectangles 04-11-09 à 19:47

Bonjour,

Tous les rectangles ont une base sur l' axe des abscisses de \frac{1}{n} et des hauteurs successives 0,f\left(\frac{1}{n}\right), f\left(\frac{2}{n}\right)\cdots f\left(\frac{n}{n}\right)=f(1)

a)S_n=\frac{1}{n}\left[f(0)+f\left(\frac{1}{n}\right)+f\left(\frac{2}{n}\right)+\cdots+f\left(\frac{n-1}{n}\right)\right]

Soit: S_n=\frac{1}{n}\left[\left(\frac{1}{n}\right)^2+\left(\frac{2}{n}\right)^2+\cdots+\left(\frac{n-1}{n}\right)^2\right]

b)T_n=\frac{1}{n}\left[f\left(\frac{1}{n}\right)+f\left(\frac{2}{n}\right)+\cdots+f\left(\frac{n}{n}\right)\right]

Soit: T_n=\frac{1}{n}\left[\left(\frac{1}{n}\right)^2+\left(\frac{2}{n}\right)^2+\cdots +\left(\frac{n}{n}\right)^2\right]

c) Il suffit d' effectuer la différence:

On a bien T_n-S_n=\frac{1}{n}



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