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Terminale Spé · Fiche de cours

Intégration — Terminale

Primitives et formules. Intégrale définie, calcul d'aire. Équations différentielles y'=ay+b. Intégration par parties. Valeur moyenne d'une fonction.

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✅ À retenir

  • Si F'=f, alors \displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = F(b)-F(a) (formule de Newton–Leibniz).
  • IPP : \displaystyle\int_a^b u'v\,dx = \bigl[uv\bigr]_a^b - \int_a^b uv'\,dx.
  • Éq. diff. y'=ay : y=Ce^{ax} (C\in\mathbb{R}). Éq. y'=ay+b : solution particulière y_0=-b/a.

📖 Définition — Primitives usuelles

f(x)f(x)Primitive F(x)F(x)Conditions
xnx^n (n1n \neq -1)xn+1n+1\dfrac{x^{n+1}}{n+1}xRx \in \mathbb{R}
1x\dfrac{1}{x}$\lnx
exe^xexe^x
eax+be^{ax+b}1aeax+b\dfrac{1}{a}e^{ax+b}a0a \neq 0
cosx\cos xsinx\sin x
sinx\sin xcosx-\cos x
uu\dfrac{u'}{u}$\lnu
ueuu' \cdot e^ueue^u

📖 Définition — Intégrale définie et aire

abf(x)dx=F(b)F(a)\int_a^b f(x)\,dx = F(b) - F(a)

FF est une primitive quelconque de ff.

Aire entre la courbe et l'axe des abscisses :

A=abf(x)dx\mathcal{A} = \int_a^b |f(x)|\,dx

Si f0f \geq 0 sur [a,b][a,b] : A=abf(x)dx\mathcal{A} = \int_a^b f(x)\,dx.

Valeur moyenne :

fˉ=1baabf(x)dx\bar{f} = \frac{1}{b-a} \int_a^b f(x)\,dx

Figure géométrique

🔢 Méthode — Intégration par parties

  1. Choisir u(x) et v'(x) parmi les facteurs : u → ln ou polynôme, v' → exp/trig/puissance.
  2. Calculer u'(x) et v(x).
  3. Appliquer : ∫u'v dx = [uv] − ∫uv' dx.
  4. L'intégrale de droite doit être plus simple que celle de départ.
  5. Si une borne est impliquée : calculer [uv] aux bornes puis l'intégrale restante.

✏️ Exemple — Intégration par parties

⚠️

Dans l'intégration par parties, choisir u et v' correctement est crucial. Si uvdx\int uv'dx n'est pas plus simple, inverser les rôles. La règle "LIATE" (Log, Inverse trig, Algèbre/poly, Trig, Expo) indique quel terme prendre comme vv (dériver).

Numi

L'intégrale, c'est l'aire "signée" sous une courbe. Positive au-dessus de l'axe, négative en dessous. En physique c'est le travail, la distance parcourue, la charge accumulée. L'intégration et la dérivation sont inverses — c'est le théorème fondamental de l'analyse.

🎯 Mini-quiz

1. ∫(3x²−2x+1)dx = ?

2. ∫₀¹ eˣ dx = ?

3. Aire entre f(x)=x² et l'axe, de 0 à 3 ?