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...@@ -662,19 +662,19 @@ Si $g$ est définie comme $g(x)=x^{-1}$ et $f(x)=3x^2+2$, alors la primitive ...@@ -662,19 +662,19 @@ Si $g$ est définie comme $g(x)=x^{-1}$ et $f(x)=3x^2+2$, alors la primitive
\subsection{Intégration par parties} \subsection{Intégration par parties}
La dérivation d'un produit de fonction $f\cdot g$ s'écrit La dérivation d'un produit de fonction $f\cdot g$ s'écrit
\begin{equation} \begin{equation}
(fg)'=f' g+f g'. (f(x)g(x))'=f'(x) g(x)+f(x) g'(x).
\end{equation} \end{equation}
En intégrant cette équation on obtient En intégrant cette équation on obtient
\begin{equation} \begin{equation}
fg=\int f' g\dd x+\int f g'\dd x. f(x)g(x)=\int f'(x) g(x)\dd x+\int f(x) g'(x)\dd x.
\end{equation} \end{equation}
Une primitive de la forme $\int f' g\dd x$ peut se calculer de la façon suivante Une primitive de la forme $\int f'(x) g(x)\dd x$ peut se calculer de la façon suivante
\begin{equation} \begin{equation}
\int f' g\dd x=fg-\int f g'\dd x. \int f'(x) g(x)\dd x=f(x)g(x)-\int f(x) g'(x)\dd x.
\end{equation} \end{equation}
De façon similaire si nous nous intéressons à une intégrale définie De façon similaire si nous nous intéressons à une intégrale définie
\begin{equation} \begin{equation}
\int_a^b f' g\dd x=\left.(fg)\right|_a^b-\int_a^b f g'\dd x. \int_a^b f'(x) g(x)\dd x=\left.(f(x)g(x))\right|_a^b-\int_a^b f(x) g'(x)\dd x.
\end{equation} \end{equation}
Le choix des fonctions est complètement arbitraire. Le choix des fonctions est complètement arbitraire.
Néanmoins, le but de cette transformation est de remplacer une intégrale par une autre dont on connaîtrait la solution. Néanmoins, le but de cette transformation est de remplacer une intégrale par une autre dont on connaîtrait la solution.
...@@ -687,11 +687,11 @@ Des ``règles'' pour utiliser cette technique seraient que ...@@ -687,11 +687,11 @@ Des ``règles'' pour utiliser cette technique seraient que
\begin{exemples} \begin{exemples}
Calculer les primitives suivantes Calculer les primitives suivantes
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item $\int x e^x\dd x$. $g=x$, $f'=e^x$ et donc $g'=1$, $f=e^x$. Il vient \item $\int x e^x\dd x$. $g(x)=x$, $f'(x)=e^x$ et donc $g'(x)=1$, $f(x)=e^x$. Il vient
\begin{equation} \begin{equation}
\int x e^x=x e^x-\int e^x\dd x=x e^x-e^x+c. \int x e^x=x e^x-\int e^x\dd x=x e^x-e^x+c.
\end{equation} \end{equation}
\item $\int \cos(x)\sin(x)\dd x$. $g= \cos(x)$, $f'=\sin(x)$ et donc $g'=\sin(x)$, $f=\cos(x)$. Il vient \item $\int \cos(x)\sin(x)\dd x$. $g= \cos(x)$, $f'(x)=\sin(x)$ et donc $g'(x)=\sin(x)$, $f(x)=\cos(x)$. Il vient
\begin{align} \begin{align}
&\int \cos(x)\sin(x)\dd x=\sin^2(x)-\int \cos(x)\sin(x)\dd x\nonumber\\ &\int \cos(x)\sin(x)\dd x=\sin^2(x)-\int \cos(x)\sin(x)\dd x\nonumber\\
\Rightarrow &\int \cos(x)\sin(x)\dd x=\frac{1}{2}\sin^2(x). \Rightarrow &\int \cos(x)\sin(x)\dd x=\frac{1}{2}\sin^2(x).
...@@ -702,11 +702,11 @@ Calculer les primitives suivantes ...@@ -702,11 +702,11 @@ Calculer les primitives suivantes
\end{exemples} \end{exemples}
Il est également possible d'enchaîner plusieurs intégrations par parties. Il est également possible d'enchaîner plusieurs intégrations par parties.
\begin{exemple} \begin{exemple}
L'intégrale de $\int x^2 e^x\dd x$. En posant $g=x^2$, $f'=e^x$ et donc $g'=2x$, $f=e^x$. Il vient L'intégrale de $\int x^2 e^x\dd x$. En posant $g(x)=x^2$, $f'(x)=e^x$ et donc $g'(x)=2x$, $f(x)=e^x$. Il vient
\begin{equation} \begin{equation}
\int x^2 e^x\dd x=x^2e^x-2\int x e^x\dd x. \int x^2 e^x\dd x=x^2e^x-2\int x e^x\dd x.
\end{equation} \end{equation}
On pose de façon similaire $g=x$, $f'=e^x$ et donc $g'=1$, $f=e^x$ et il vient On pose de façon similaire $g(x)=x$, $f'(x)=e^x$ et donc $g'(x)=1$, $f(x)=e^x$ et il vient
\begin{equation} \begin{equation}
\int x^2 e^x\dd x=x^2e^x-2\left(x e^x -\int e^x\dd x\right)=x^2e^x-2x e^x +2e^x+c. \int x^2 e^x\dd x=x^2e^x-2\left(x e^x -\int e^x\dd x\right)=x^2e^x-2x e^x +2e^x+c.
\end{equation} \end{equation}
......
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