SOUTIEN MATHS EN LIGNE

Une aide illimitée via WhatsApp

La souplesse de l'application pour un cours particulier dès que vous avez besoin d'aide.

Essayez!

Créez votre compte et enregistrez votre contact WhatsApp

Déjà inscrit, connectez vous et utiliser l'aide en ligne WhatsApp dès que nécessaire*

*période d'essai ou abonnés PREMIUM

Aide en ligne avec WhatsApp*, un professeur est à vos côtés à tout moment! Essayez!
Un cours particulier à la demande!

Envoyez un message WhatsApp au 07 67 45 85 81 en précisant votre nom d'utilisateur.
*période d'essai ou abonnés premium(aide illimitée, accès aux PDF et suppression de la pub)
PDF reservé aux abonnés
On considère les fonctions $f$ et $g$ définies sur $\mathbb{R}$ par $f(x)=6-x^2$ et $g(x)=e^x$.
On donne ci-dessous les représentations graphiques $(C_f)$ et $C_g$ respectivement des fonctions $f$ et $g$.
  1. Donner un encadrement, en unités d'aires, de l'aire $\mathcal{A}$ du domaine limité par $C_f$, $C_g$ et les droites d'équations $x=-1$ et $x=1$.
    Une unité d'aire contient 4 carreaux du quadrillage.
    Il faut déterminer le nombre de carreaux du quadrillage contenus dans le domaine cité et le nombre de carreaux entiers contenant le domaine cité ci-dessus.
    L'aire cherchée est hachurée en rouge sur la figure ci-dessous.

    L'aire cherchée contient 30 carreaux entiers du quadrillage et une unité d'aire (en orange) contient 4 carreaux du quadrillage donc $\mathcal{A} >\dfrac{30}{4}$ soit $\mathcal{A}>7,5$ unités d'aires.

    L'aire cherchée contient 44 carreaux entiers du quadrillage et une unité d'aire (en orange) contient 4 carreaux du quadrillage donc $\mathcal{A} < \dfrac{44}{4}$ soit $\mathcal{A} < 11$ unités d'aires.
  2. Déterminer graphiquement le signe de $f(x)-g(x)$ sur $[-1;1]$.
    Il faut étudier la position relative de $C_f$ et $C_g$ sur $[-1;1]$
    Sur $[-1;1]$ on a $C_f$ au-dessus de $C_g$
  3. Calculer la valeur exacte de cette aire.

    Primitives des fonctions usuelles


    Intégrale


    La fonction $f$ est continue sur $[ab]$ et $F$ est une primitive de $f$ sur $[a;b]$
    $\int_a^b f(x)dx=[F(x)]_a^b=F(b)-F(a)$
    Il faut utiliser le fait que $f(x)>g(x)>0$ sur $[-1;1]$ et $f$ et $g$ sont continues sur $\mathbb{R}$
    $f$ et $g$ sont continues sur $\mathbb{R}$ donc admettent des primitives sur $\mathbb{R}$.
    Sur $[-1;1]$ on a $f$ continue et $f(x)>0$ donc l'aire, en unités d'aires, $\mathcal{A}_1$ du domaine limité par $C_f$, l'axe des abscisses et les droites d'équations $x=-1$ et $x=1$ est $\int_{-1}^1 f(t)dt$.
    De même sur $[-1;1]$ on a $g$ continue et $g(x)>0$ donc l'aire, en unités d'aires, $\mathcal{A}_2$ du domaine limité par $C_g$, l'axe des abscisses et les droites d'équations $x=-1$ et $x=1$ est $\int_{-1}^1 g(t)dt$.
    On a $C_f$ au-dessus de $C_g$ sur $[-1;1]$ soit $f(x)\geq g(x)$
    donc l'aire $\mathcal{A}$ cherchée est $\mathcal{A}_1-\mathcal{A}_2$ en unités d'aires.
    $F(x)=6x-\dfrac{x^3}{3}$ est une primitive de $f$ sur $\mathbb{R}$.
    $F(-1)=6\times (-1)-\dfrac{(-1)^3}{3}=-6+\dfrac{1}{3}=\dfrac{-17}{3}$
    $F(1)=6\times 1-\dfrac{1^3}{3}=6-\dfrac{1}{3}=\dfrac{17}{3}$
    et donc $\mathcal{A }_1=\int_{-1}^1 f(t)dt=F(1)-F(-1)=\dfrac{17}{3}-\dfrac{-17}{3}=\dfrac{34}{3}$
    $G(x)=e^x$ est une primitive de $g$ sur $\mathbb{R}$.
    $G(-1)=e^{-1}=\dfrac{1}{e}$
    $G(1)=e^1=e$
    donc on a $\mathcal{A}_2=\int_{-1}^1g(t)dt=G(1)-G(-1)=e-\dfrac{1}{e}$
    $\mathcal{A}=\mathcal{A}_1-\mathcal{A}_2=\dfrac{34}{3}-e+\dfrac{1}{e}$


    Penser à contrôler le calcul avec la calculatrice

Attention les fonctions ci-dessus sont désactivées en mode "visiteur", créez un compte MATHS-LYCEE.FR (gratuit)

exercices semblables


Si vous souhaitez vous entraîner un peu plus, nous vous conseillons ces exercices.