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fonction définie par une intégrale

Posté par
manon430
25-05-13 à 18:01

Bonjour j'ai du mal à faire cet exo type bac :

On considère la fonction f dérivale sur [0;+oo[ dont voici son tableau de variation. g est la fonction définie sur [0;+oo[ par g(x)=de 0 à x f(t)dt.

1- a) Interpréter graphiquement g(2)
b) Montrer que 0g(2)2,5
c) Soit x un nombre réel supérieur ou égal à 2. Montrer que de 2 à x f(t)dtx-2.
d) Etudier les variations de g sur [0;+oo[.

2- On admet que pour tout t0, f(t)=(t-1)e-t+1.
a) Déterminer les nombres réels a,b,c et d pour que g(x)=(ax+b)e-x+cx+d pour tout x de [0;+oo[.

voilà j'ai fait :

1-a) g(2) est le maximum de la fonction
b)

tout le reste je bloque merci de m'aider !

fonction définie par une intégrale

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:25

Bonjour,

1) b)

On sait que g(2) = (0 a 2) f(t)dt.
D'apres le tableau, on voit que f(t) > 0 donc par positivite de l'integrale, g(2) > 0
De plus, on voit que f(t) < f(2) = 1+e^-2
donc par croissance de l'integrale, g(2) < (0 a 2) f(2)(1+e^-2) donc g(2) < (1+e^-2)(2-0)

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:28

1-b) ok !

et pour le reste pouvez vous m'aider ?

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:31

1) c) Et bien c'est pareil ! Vous voyez que la fonction f est decroissante pour x ≥ 2
donc on peut dire que f(t) > 1 ! Applique ensuite l'integrale de 2 a x de part et d'autres, qu'obtenez vous ?

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:35

donc j'obtiens :

2 à x f(t)dt2à x de 1

j'obtiens alors 2 à x f(t)dtx-2

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:39

C'est cela !

Bon passons a la question 1) d.. Si je vous demande d'etudier les variations d'une fonction, que feriez vous ?

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:40

je dériverais sauf que je n'ai qu'ici que l'intégrale... mais comme je sais que de 2 à x l'intégrale est supérieure ) x-2, alors je peux en déduire qu'elle est croissante et qu'elle tend vers +oo

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:47

Ramenez vous a la definition de l'integrale.

Soit F une primitive de votre fonction f,

donc g(x) = F(x) - F(0)
Maintenant, si on derive g(x) cela donne g'(x) = F'(x) - F'(0) or comme je l'ai dit F est la primitive de f, donc F'(x) = f(x)
et F'(0) = 0 puisque F(0) es une constante
donc g'(x) = f(x)

Vous connaissez le signe de f(x), vous en deduisez les variations de g.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:47

roissante car f(x) est positive

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:49

Tout a fait !

Passons a la deux, essayez d'integrer f(t) puis de proceder par identification

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 18:52

je dirai que F(t)=-e-t/(t-1)+t

je ne suis pas sure

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:04

f(t)=(t-1)e^-t+1


Integrons cela !

g(x) = (0 a x) f(t)dt
       =  (0 a x) te-tdt +  (0 a x) -e-tdt +  (0 a x) 1dt
      
Interessons nous a l'integrale, (0 a x) te-t
Pour determiner celle-ci faisons une IPP,

Soit u = t => u' = 1
       v' = e-t => v = -e-t
Les fonctions v et u etant C1
(0 a x) te-t = -xe-x - (0 a x) te-t -e-tdt

On revient a g(x) = (0 a x) te-tdt +  (0 a x) -e-tdt +  (0 a x) 1dt
                           = -xe-x -2(0 a x) -e-tdt +  (0 a x) 1dt
                           = -xe-x+2*e-x-2 + x
                           = (2-x)e-x + x - 2

Par identification, a = -1 ; b = 2 ; c = 1 et d = -2

Je te conseille de verifier mes calculs, je suis alle surement un peu vite.      

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:06

ok je vai relire ça mais vous êtes sur que l'IPP est toujours au programme de terminale car je n'en ai jamais fait moi :/ sans IPP comment aurais je pu faire pour trouver ?

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:09

Ha l'IPP n'est plus au programme ?

Ha et bien tu sais que g'(x) = f(x) donc derive g et procede par identification.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:11

je ne suis pas sure donc si je dérive g(x) j'ai donc :

g'(x)=f'(x) non ?

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:14

Non !

Regardez mes posts plus haut
[quoteSoit F une primitive de votre fonction f,

donc g(x) = F(x) - F(0)
Maintenant, si on derive g(x) cela donne g'(x) = F'(x) - F'(0) or comme je l'ai dit F est la primitive de f, donc F'(x) = f(x)
et F'(0) = 0 puisque F(0) es une constante
donc g'(x) = f(x)

Vous connaissez le signe de f(x), vous en deduisez les variations de g.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:16

donc g'(x)=(x-1)e-x+1

donc sa primitive est f(x) ? j'ai du mal à m'y retrouver

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:19

g'(x) = f(t) = f(x) puisque t et x sont des variables muettes.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:20

et sa primitive je calcule comment  ? désolé j'ai du mal

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:21

donc la primitive de f est g et la derivee de g est f.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:23

donc pour calculer l'intégrale voulue je calcule [(x-1)e-x+1] de 2 à x ?

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:31

Pour calculer l'integrale de [(x-1)e^-x+1], il faut a un moment donne faire une IPP ou alors je ne vois pas comment trouver l'integrale de te^-t
Puisque vous n'avez pas appris l'IPP, je vous propose de faire le chemin inverse. Au lieu d'integrer f(t) puis de proceder par identification et ainsi trouver les constantes a,b,c et d.

Essaye plutot de derivee g(x) = (ax+b)e^-x+cx+d. Puis en procedant par identification, vous trouverez la valeur de a,b et c.

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:34

ok je vais essayer en tout cas merci pour votre aide  !

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:36

Et pour trouver d, calculer g(0) .. puisque l'integrale de 0 a 0 vaut .. ?

Bon courage !

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:38

vaut 0

Posté par
Silverstar
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:40

Tout a fait ! Une fois que vous aurez vos valeurs de a, b et c. Vous les remplacez dans l'expression de g donne. Puis vous resolvez g(0) = 0 .. vous trouverez ainsi d !

Posté par
manon430
re : fonction définie par une intégrale 25-05-13 à 19:42

ok!

Posté par
livia22
re : fonction définie par une intégrale 11-08-14 à 09:49

Bonjour, excusez moi de vous déranger mais pourriez vous faire la deuxième méthode en partant de g(x) et en le dérivant puis en identifiant terme a terme ? parce que je ne trouve pas les memes résultats que vous pour b ? Merci d'avance de votre aide

Posté par
livia22
re : fonction définie par une intégrale 17-08-14 à 07:27

S'il vous plait, pouvez vous m'aider ?



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