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Niveau terminale
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primitive

Posté par
Nelcar
14-02-21 à 14:30

Bonjour,
voici un exercice à savoir :
Soit f une fonction continue sur R et F une primitive de f ne s'annulant pas sur R
Déterminer une primitive de la fonction z définie sur R par :
z(x)= f(-x)+f(2x+1)+f(x)/F(x)

Alors là je ne sais pas comment commencer

MERCI

Posté par
Camélia Correcteur
re : primitive 14-02-21 à 14:53

Rebonjour

Quelques indications pour que tu puisses commencer à réfléchir.

Par définition F'(x)=f(x). Que vaut F'(-x)?, F'(2x+1)? A la fin tu devra reconnaitre une primitive de F'(x)/F(x).

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 14:54

J'écrirais

 Z(x)=F(-x)+F(2x+1)+\ln F(x)

le dernier terme étant de la forme u'/u

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 14:55

Bonjour Camélia

Pas du tout certain de ce que j'avais écrit

Posté par
Camélia Correcteur
re : primitive 14-02-21 à 14:57

> hekla Bonjour. D'abord je mettrais bien un 1/2 quelque part!
Par ailleurs, Nelcar est un cas un peu particulier résoudre une équation différentielle, faut y aller doucement!

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 15:02

Merci Camélia

Oui F(2x+1)  est de la forme  F\circ u d'où la dérivée  u' \times (f\circ u)

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 15:56

Re,

Camélia : pourquoi suis-je un cas particulier ?

hekla :  pour f(x)/F(x) tu mets : lnF(x)  pourquoi ?

je pensais qu'il fallait partir de f(x). C'est vrai que f(x) est égal à F'(x)
F'(x)= F'(-x)+F'(2x+1)+F'(x)/F(x)
Pour F ça me donne au début -x²/2 +2x²/2+x  et après je ne sais pas comment faire ne voyant déjà pas ce que tu as mis

MERCI

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 16:05

Pour le dernier je vous l'avais indiqué f(x)/F(x)  est bien de la forme  la dérivée de la fonction divisée par la fonction et on sait qu'une primitive de u'/u est \ln u

ensuite pour les 2 premières  il faut considérer que l'on a la composée  de deux fonctions

\Big(g\circ f\Big)'(x)=\Big(g'(f(x)\Big)\times f'(x)

Il y a donc des erreurs dans ce que j'avais écrit

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 16:21

Re,
oui ok pour ln u
qu'est-ce que ça veut dire (g o f)'   le o ?

je ne comprends pas ce que je dois faire après

MERCI

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 16:35

N'avez-vous jamais entendu parler de la composition d'applications  ?  c'est la manière de la note.r    Elle se lit g rond f

La dérivée de F(-x) est  -f(-x)  donc une primitive de f(-x) est donc -F(-x)

idem pour l'autre

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 16:56

Re,
non je n'ai jamais entendu parler de la composition d'applications

ok pour ce que tu me mets donc
une primitive de f(2x+1) est donc -F(2x+1)
une primitive de f(x)/F(x) est donc -F(lnu)

j'avoue que je suis perdue (je mélange la dérivée et la primitive

si je prends le premier terme f(-x)  pour moi la primitive était -x²/x

MERCI car je suis perdue

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 17:21

 \left(F(2x+1)\right)'=2F'(2x+1)

Faut pas mettre des  - partout

L'ordre a de l'importance  F(\ln u) \not =\ln F

Vous m'étonnez beaucoup   pas de dérivée de \cos 3x   de \text{e}^u de \ln u ?

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 17:30

désolée mais là je ne comprends plus rien de rien

Pouvez-vous me donner le résultat de cet exercice qui est :
Déterminer une primitive de la fonction z définie sur R par :
z(x)= f(-x)+f(2x+1)+f(x)/F(x)

je ne comprends même pas pourquoi vous mettez (F(2x+1))'=2F'(2x+1)  ?
j'ai l'impression que je ne sais plus rien.

Merci de me donner la réponse et si possible en détaillant car là je jette l'éponge.

M E R C I

Posté par
malou Webmaster
re : primitive 14-02-21 à 17:47

Bonjour à tous les deux
puis-je me permettre ?
dans le programme de terminale spécialité, on peut lire
primitive

et aussi
primitive

Nelcar
as-tu déjà dérivé cos(2x) par exemple ?

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 17:53

On a donc 3 primitives à calculer avant de faire la somme

Une primitive de f est F

La dérivée de F(ax+b) est  a f(ax+b) donc

une primitive de f(ax+b) est \dfrac{1}{a}F(ax+b)

D'accord  ?

Pour la première   on  a a=-1 et b=0

donc une primitive de  f(-x) est -F(-x)

Pour la deuxième on a a=2 et b=1

donc une primitive de f(2x+1) est donc \dfrac{1}{2}F(2x+1)

Quant à la troisième on a vu :une primitive est \ln (F(x))

Il reste donc à faire la somme

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 18:40

Re,
Malou : ayant été souffrante la semaine dernière, je n'ai pratiquement rien fait sur les primitives, j'ai vu les toutes simples.  Ce que tu écris pour moi c'est de l'arabe.
Pour ta question cos (2x) nous avons vu que la dérivée de cos(x) est -sin(x)
donc je suppose que met 2 devant ?

Hekla : ok pour la première partie
j'ai du mal à comprendre car moi je pensais que je devais suivre mon tableau de primitives qui me donnait f=x  F=x²/2
Alors on se sert du tableau quand ?  car là je suis perdue
La primitive de la fonction z =  -F(-x) + 1/2F(2x+1) + ln(F(x))

j'ai l'impression que je suis Archie nulle, je ne sais même pas faire ça.  Je commence a baissé les bras.

MERCI

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 18:52

Encore une vague de pessimisme !

Là on est dans les généralités  on n'a pas précisé  ce qu'était f donc on ne peut pas utiliser le tableau qui lui sert lorsque votre fonction est bien définie.
Comme vous l'écrivez si la fonction est définie par f(x)= x alors une primitive sera la fonction définie par F(x)= \dfrac{x^2}{2}.

La réponse est donc une primitive de z est la fonction définie par Z(x)=-F(-x)+\dfrac{1}{2}F(2x+1)+\Ln F(x)

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 19:02

Comment savoir quand on prend les formules du tableau ?
Ici c'était parce qu'il y avait trois fonctions c'est ça ? donc on ne peut faire comme je pensais au début  calculer la première primitive  suivant le tableau des primitives. comment savoir pour la suite

MERCI

Posté par
malou Webmaster
re : primitive 14-02-21 à 19:09

alors si tu veux...
regarde cette fiche des dérivées usuelles (elle est en 1re parce qu'il faut bien la mettre quelque part, mais tout ne se voit pas en 1re)
Formules - Formulaire : Dérivées de fonctions usuelles

dans le 1er tableau, tu as les fonctions usuelles
tu lis dans un sens, tu dérives
tu lis de droite à gauche tu intègres

et dans le 2e tableau ce n'est plus x mais u , pour dire fonctions composées
de gauche vers la droite tu dérives
de droite vers la gauche tu intègres

vois-tu ?

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 19:13

Non  On n'a que des généralités   Si f est une fonction continue  on peut définir une fonction F dont f sera la dérivée  mais on ne peut pas aller plus loin.

Si j'ai \cos (\omega t+\phi ) là je peux aller plus loin puisque je connais une primitive de \cos on aurait alors \dfrac{1}{\omega}\sin (\omega t+\phi) mais dans ce problème je sais uniquement qu'une primitive de f est F

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 19:22

Malou : merci pour le tableau
petite question que veux-tu dire par tu intègres ?

hekla :donc dans ce que m'avait mis Malou
dérivée de cos(2x)  ce serait 1/2 sin(2x)

MERCI

Posté par
malou Webmaster
re : primitive 14-02-21 à 19:34

ici "tu intègres" = "tu cherches une primitive"



>> cos(2x) est de la forme cos(u)
sa dérivée est du type -u' * sin(u) soit -2*sin(2x) --->> c'est la 2e ligne du tableau que je te mets

>> si tu "primitives" maintenant cos(2x)
je vois dans mon tableau les 3 dernières lignes,
primitive
je lis la 1re ligne
j'aimerais avoir quelque chose de la forme 2 cos(2x)
j'écris cos(2x) = 1/2 * 2 cos(2x)


et je primitive en lisant le tableau
1/2 est une constante multiplicative que je laisse
cela donne 1/2 * sin(2u)

laisse mijoter tout ça...ça va venir

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 19:34

intégrer  est l'opération inverse de dériver plus vaste que la recherche de primitive

 (\cos(2x))'= -2\sin(2x)

primitive de \cos (2x) \quad \dfrac{1}{2}\sin(2x)

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 20:13

hekla : merci beaucoup

malou :
tu mets :
si je primitive maintenant  cos(2x)

'écris cos(2x) = 1/2 * 2 cos(2x)

je ne comprends pas le 2 en rouge

je reste je comprends

je pense que j'ai un problème c'est de savoir si c'est f ou f', est-ce noté systèmatiquement

MERCI

Posté par
malou Webmaster
re : primitive 14-02-21 à 20:30

Citation :
je ne comprends pas le 2 en rouge


parce que je veux pouvoir me servir de la formule qui est une dérivée, et je veux donc quelque chose de la forme u' * cos(u)
et si u=2x
u'=2

et donc je commence par écrire cos(2x)=1/2 * [2 * cos(2x) ]

et une primitive est donc 1/2 * sin(2x)

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 20:38

C'est toujours le même principe Vous l'avez fait moult fois dans des exercices précédents
  on ajuste les coefficients pour récupérer une écriture dans laquelle on reconnaît une ligne du tableau
qui permet de conclure.

Vous l'avez déjà fait avec \dfrac{u'}{u}   

primitive de \dfrac{x+1}{x^2+2x+6}  la dérivée du dénominateur est 2x+2 ou 2(x+1)  
pour avoir ceci au numérateur  on s'arrange en écrivant 1=\dfrac{1}{2}\times 2

Dans un premier temps écrivez-le en entier,   dérivée de   fonction définie par  avec à côté l'écriture symbolisée

Posté par
Nelcar
re : primitive 14-02-21 à 20:38

OK

Merci beaucoup. Bonne soirée

Posté par
hekla
re : primitive 14-02-21 à 20:41

Bonne soirée

Laissez mijoter un peu

Vous vous fixez sur un truc et vous finissez dans le mur

Posté par
Nelcar
re : primitive 15-02-21 à 08:58

Bonjour,

Je vais reprendre quelques exemples d'abord des simples et on verra bien

Merci encore pour votre aide.  

Posté par
malou Webmaster
re : primitive 15-02-21 à 09:18

bonjour
tu as raison
cet exercice pour un élève de terminale (au moins à ce moment de l'année) est loin d'être évident- et même en fin d'année pour beaucoup.
Il vaut mieux au préalable maîtriser les fondamentaux.

Posté par
Nelcar
re : primitive 15-02-21 à 09:49

ok
tu me redonnes du courage Malou

MERCI et bonne journée

Posté par
hekla
re : primitive 15-02-21 à 10:30

Bonjour

Maintenant que vous avez résolu un certain nombre de problèmes,
il serait peut-être intéressant de revenir dessus  pour voir si vous avez les mêmes difficultés ou
si vous les réussissez haut la main. Bien entendu vous pouvez toujours venir poser vos interrogations. Ce n'est pas la quantité qui compte.
Les exercices qu'il propose sont surprenants tantôt classiques, genre gamme, tantôt assez difficiles. Prévoit-il d'envoyer beaucoup d'élèves dans de grandes prépas ?  

Bon courage

Posté par
Nelcar
re : primitive 15-02-21 à 10:47

Re,

ok c'est ce que je vais faire.
Ce sont les exercices résolus du livre. Pour ma part je ne vais pas faire prépa.
Pas assez forte en maths, il y a une amélioration depuis un mois mais ce n'est pas encore ça. De plus, comme il n'y a pas d'examen final, il faut absolument que mon troisième trimestre soit meilleur.
Je vais m'y mettre et s'il faut je mettrai d'autres exercices pour me vérifier

MERCI ENOCRE super ce site qui aide vraiment énormément.



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