Parcourir les exercices

Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

a) Notions d’intégrale

Rechercher dans cette partie du programme
191 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Intégrale d’une fonction continue et positive $f$ sur un segment $[a,b]$ : il s’agit de l’aire sous la courbe. Elle est notée $\int_a^b f(t)\,\mathrm{d}t$.
La notion d’aire est ici intuitive et ne doit pas soulever de question théorique.
Intégrale d’une fonction continue de signe quelconque.
Définition à partir de la partie positive et de la partie négative de la fonction.
Extension de la définition au cas $b \leqslant a$.
Sommes de Riemann sur $[a, b]$ :
$\displaystyle\int_a^b f(t)\,\mathrm{d}t = \lim_{n \to \infty} \frac{b - a}{n} \sum_{k=0}^{n-1} f\left(a + \frac{k}{n}(b - a)\right) = \lim_{n \to \infty} \frac{b - a}{n} \sum_{k=1}^{n} f\left(a + \frac{k}{n}(b - a)\right)$
La notion d’aire étant admise, on admettra la convergence de la suite des sommes de Riemann dans le cas $\mathscr{C}^0$ et on pourra la justifier dans le cas $\mathscr{C}^1$. On observera que la formule n’était pas si intuitive : les erreurs élémentaires vont en rapetissant, mais sont aussi de plus en plus nombreuses.
⇌ Algorithme de calcul approché d’une intégrale.
L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4230

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Montrer que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4234

Soit \(f : {[a,b]} \to \R\) continue. Pour \(n \in \N^*\), on pose ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4239

Calculer pour tout \(n \in \N^*\) : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4242

Soit \(f : {[a,b]} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\). On fixe ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4243

Soit \(f : {[a,b]} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4246

Soit \(f : {[0,1]} \to {[0,1]}\) définie par ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4247

Soit \(f : {[0,2\pi]} \to \R\) convexe de classe \(\mathcal{C}^2\). Quel est le s ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4248

Soit \(f:\R \to \R\) convexe et \(g(x) = \int_{t=x-1}^{x+1} f(t)\,d t\). Montrer ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4250

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^{n+p}\) telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4252

Soient \({f,g} : {[a,b]} \to \R\) continues, \(f\) positive décroissante.

...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4257

Soit \(f : {[a,b]} \to {\R}\) continue. Montrer que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4258

Soit \((f_i)\) une famille de fonctions convexes sur un intervalle \(I\).

...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4261

Soit \(E = \mathcal{C}([a,b])\), et ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4281

A l’aide d’une intégration par parties, montrer que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4282

Soit \(f:\R \to \R\) continue, périodique de période \(T > 0\). On note ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4283

Soit \(f\) une application continue de \([1,+\infty[\) dans ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4285

Calculer \(\int_{t=1}^{+\infty} \frac{t-[t]}{t^2} \,d t\) en fonction de la constante d’Euler.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4287

Soit \(f : {[a,b[} \to {\R^+}\) continue croissante. On pose ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4292

Soit \(f : {\R^+} \to {\R^+}\) une fonction de classe \(\mathcal{C}^1\) vérifiant ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4293

Soit \(f : {[1,+\infty[} \to {\R^+}\) une fonction décroissante telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4295

Soit \(f : {]0,{+\infty}[} \to \R\) une fonction continue telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4296

Soit \(f : {\R^+} \to {\R^+}\) continue ayant une limite finie en \(+\infty\). Mo ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4299

Soit \(f : {[0,+\infty[} \to {\R}\) uniformément continue telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4308

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4309

Soit \(f : {\R^+} \to {\R^+}\) de classe \(\mathcal{C}^1\), intégrable.

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4311

Soit \(f\) de classe \(\mathcal{C}^2\) sur ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4313

Chercher \(\lim_{x\to0} \int_{t=x}^{2x} \frac{\cos t\ln(1+t^2)}{\sin^2t\sh t}\,d t\).

L2 Analyse Intégration

exo7 4314

Calculer les limites : \(\lim_{x\to0} \int_x^{3x} \frac t{\tan^2t}\,dt\) et ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4315

Chercher \(\lim_{x\to+\infty} \frac1{x^2} \int_{t=3}^{x^2+x} \frac{\sin t\,d t}{3+\ln(\ln t)}\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4318

Prouver l’existence pour \(x > 0\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4319

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Chercher ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4322

Soit \(f : {[a,b]} \to {\R^+}\) continue. On pose ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4323

Soit \(I_n = \int_{t=0}^1 t^n\ln(1+t^2)\,d t\). Montrer que \(I_n \to 0\) lorsqu ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4324

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Montrer que ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4325

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Montrer que ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4326

Donner les deux premiers termes du DL pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4327

Donner les deux premiers termes du DL pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4328

Chercher un équivalent pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4329

Déterminer \(\lim_{n\to\infty} \int_{x=0}^{\pi/2} \frac{\sin^nx}{x+2}\,d x\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4330

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Déterminer ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4331

Soit \(x\in{[0,n]}\). Montrer que \((1-x/n)^n \le e^{-x}\). En déduire ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4333

On pose \(I_n = \int_0^{\pi/4} \tan^nt\,d t\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4334

Chercher \(\lim_{n\to\infty} \int_0^1\frac{t^n-t^{2n}}{1-t}\,d t\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4335

Soit \(f : {[a,b]} \to {\R^+}\) continue atteignant son maximum en un unique point ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4336

Soit \(f : {[0,+\infty[} \to {\R^+}\) continue telle que ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4338

Soient \(f,g\in\mathcal{C}([0,+\infty[,\R)\). On pose ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4339

Calculer \(\varphi(a) = \int_{t=0}^1 \frac{d t}{1+at}\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4344

On considère les fonctions définies par : \(f(x) = \left({ \int_{t=0}^x e^{-t^2}\,d t}\right)^2\) et ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4347

On pose, pour \(x\) réel, ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4348

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^\infty\) et ...