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dm intégrale,aire sous la courbe...

Posté par
cindosh
21-03-15 à 14:46

bonjour, j'ai un dm à faire et je galère
on est dans u plan  orthonormal o i j
et f est définie sur [0, pi] et C est sa représentation graphique et D est l'ensemble des points M(x,y) tels que 0≤ x ≤ pi et
0≤ y ≤ f(x)

1) tracer C sans justification et hachurer D
2) calculer en cm^2 l'aire du domaine D, on rappelle que sin^2x=(1/-cos2x)/2


1)

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 14:48

Bonjour,

Et il n'y a rien de plus dans ton énoncé ?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 14:49

Quelle est l'expression de f  ?
ça pourrait aider pour t'aider ....

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:05

ah zut, ça bug ,j'essaie de mettre la 1) et tout n'est pas passé

et f(x)=sin^2 x , c'est vrai que sans c'est pas possible

3) montrer que sin^4x =(1/8)(cos4x)-(1/2)cos2x+ (3/8)
on pourra utiliser les formules d'Euler et en déduire la valeur de I= (intégrale) de 0 à pi de sin^4x dx

4) A est un point de l'axe des abscisses , d'abscisse x appartient [0, pi ] et B est le point de C de même abscisse. Le segment [AB] pivotant autour de l'axe (O, i) engendre un disque de l'espace. Exprimer en fonction de x l'aire S(x) de ce disque

5)en déduire le volume en cm^3 du solide de l'espace obtenu par rotation de la courbe C autour de l'axe des abscisses.

si on ne voit pas l'image -->  http://hpics.li/86e9406

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:09

La voilà

dm intégrale,aire sous la courbe...

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:11

Et voilà en rouge l'aire évoquée

dm intégrale,aire sous la courbe...

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:11

merci, c'est bien ce que j'ai trouvé =)


pour la 2) je pense qu'il faut calculer l'intégrale de f(x) de 0 à pi

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:14

Oui, tout à fait :

I=\int_0^{\pi}sin^2(x)dx

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:22

puisque f(x)= (1/-cos2x)/2  alors I=(int 0à pi) 1/-cos2x/2(x)dx
on pose u=-1/2 et u'(x)=-1/2x et v(x)=cos2x et v'(x)=sin2x
c'est bon? souvent je me trompe à ce niveau =)

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:41

Qu'est-ce que c'est que ça ? ==>

Citation :
f(x)= (1/-cos2x)/2  

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:43

un bug...  c'est f(x)= (1-cos2x)/2  

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:47

I=\int_0^{\pi}sin^2(x)dx=\int_0^{\pi}(1-cos2x)dx=\int_0^{\pi}1dx-\int_0^{\pi} cos(2x) dx

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 15:52

mais et le "/2" on en fait quoi?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:02

Pardon, j'ai fait un oubli.

I=\int_0^{\pi}sin^2(x)dx=\int_0^{\pi}\frac{1-cos2x}{2}dx=\frac{1}{2}(\int_0^{\pi}1dx-\int_0^{\pi} cos(2x) dx)

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:04

d'accord, je comprend mieux d'où sort le "1 dx" je te calcule ça alors =)

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:11

je trouve pi/2... la primitive de cos2x est bien sin2x/2?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:13

Oui à la fois pour le résultat et ta question.

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:16

donc I= pi/2 ua
une ua faisant 1cm^2 alors Aire=pi/2 cm^2 ?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:20

1 ua =1 cm2 si tu as pris 1 cm pour une graduation à ton repère pour l'axe Ox et Oy

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:21

donc j'ai 4 cm^2 alors =)

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 16:24

Si ton petit carreau fait 5mm par 5mm sur ta figure, alors oui.

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 17:40

3)pour Euler, j'ai trouvé (sin^4x=cos4x+isin4x-cos4x+isin4x)/2i mais cela ne me permet pas de trouver le résultat attendu...

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 18:43

question 3 trouvée finalement

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:08

Ok

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:17

par contre, pour les 2 dernières je ne vois pas du tout comment faire...

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:26

Commence par l'avant dernière avant de passer à la dernière.

As-tu compris la question pour commencer ?

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:39

oui, on a x sur l'axe des abscisse et B sur C, ces 2 points forment un segment qui tourne autour de O, i formant un disque
je pense qu'il faudrait avoir le rayon selon les positions des points A et B

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:46

Qu'entends-tu par "il faudrait avoir le rayon selon les positions des points A et B"

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:51

euhh....je vois le truc mais j'ai du mal a expliquer mais le rayon est nécessaire pour calculer l'aire

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 19:57

Ok.

donc pour calculer l'aire de ce disque, il faut son rayon.

Donc quel sera son rayon ?

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 21-03-15 à 21:06

on peut peut être utiliser la formule AB= racine de ((xb-xa)^2+((yb-ya))

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 10:37

Son rayon sera donné tout simplement par la valeur de f(x)

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 10:41

d'accord, je vais essayer de faire ça =)

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 11:35

L'aire du disque sera tout simplement 2\pi f^2(x)

dm intégrale,aire sous la courbe...

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 11:46

Aire_{disque}=2\pi f^2(x)=2\pi sin^4(x)

A présent, reste la dernière question du volume engendré.

dm intégrale,aire sous la courbe...

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:01

merci beaucoup Jedoniezh!
on obtient un cylindre donc?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:03

Non, tu obtiens le volume du solide de l'espace obtenu par rotation de la courbe C autour de l'axe des abscisses

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:34

donc

v= de 0 à de 2sin^4(x) ?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:38

Normalement oui.

V=\int_0^/pi}2\pisin^4(x)dx

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:39

Normalement oui.

V=\int_0^{\pi}2\pi sin^4(x)dx

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:47

à ma question 3. avec euler, il fallait montrer que sin^4x= (1/8)(cos4x)-(1/2)cos2x+ (3/8)  et en déduire (intégrale de 0 à pi) de sin^4 d(x)

je ne l'ai pas faite donc j'utilise ce résultat  en l'intégrant pour trouver ensuite la valeur de mon volume?

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 16:59

Oui.

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 17:03

je ne vois juste as comment trouver l'intégrale de 1/8 * cos 4x

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 19:50

sin x=\frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i}

sin^4 x=(\frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i})^4=(\frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i})^4=\frac{1}{2^3i^4}\frac{(e^{ix}-e^{-ix})^4}{2}=\frac{1}{8}\frac{(e^{ix}-e^{-ix})^4}{2}=\frac{1}{8}\frac{e^{4ix}-4e^{2ix}+6-e^{-2ix}+e^{4ix}}{2}

=\frac{1}{8}[\frac{e^{4ix}+e^{4ix}}{2}-4\frac{e^{2ix}+e^{2ix}}{2}+\frac{6}{2}]=\frac{1}{8}(\frac{e^{4ix}+e^{4ix}}{2})-\frac{4}{8}(\frac{e^{2ix}+e^{2ix}}{2})+\frac{6}{8}=\frac{1}{8}cos4x-\frac{1}{2}cos2x+\frac{3}{8}

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 20:45

ah d'accord, on reprenait avec Euler, je n'y aurait pas pensé

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 20:51

Cela s'appelle "linéariser"

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 21:03

celle ci je l'ai faite désolée, ais je ne vois pas comment  en déduire k=la valeur de l'intégrale de 0à pi de sin^4x dx

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 21:07

Pardon ?

C'est quoi la question ?

Posté par
cindosh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 21:08

après la linéarisation ils demandent d'en déduire  la valeur de I=(intégrale de 0 à pi) de sin^4x dx

Posté par
Jedoniezh
re : dm intégrale,aire sous la courbe... 22-03-15 à 21:21

Oui, c'est la question 5

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