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Composition de fonctions

🟡 Moyen

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  1. 1

    Dérive la fonction f définie sur ℝ par f(x)=1x2+3f(x) = \frac{1}{x^{2} + 3} en l'écrivant sous la forme u1u^{-1}.

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    f(x)=(x2+3)1f(x) = (x^{2} + 3)^{-1} avec u(x)=x2+3u(x) = x^{2} + 3, qui ne s'annule pas, et u(x)=2xu'(x) = 2x.
    (u1)=1×u×u2(u^{-1})' = -1 \times u' \times u^{-2}.
    Donc f(x)=2x(x2+3)2=2x(x2+3)2f'(x) = -2x(x^{2} + 3)^{-2} = -\frac{2x}{(x^{2} + 3)^{2}}.

  2. 2

    Une tension sinusoïdale s'écrit g(t)=5cos(100πt+π4)g(t) = 5\cos\left(100\pi t + \frac{\pi}{4}\right), t en secondes. Calcule sa dérivée g(t)g'(t).

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    g est de la forme 5cosu5\cos u avec u(t)=100πt+π4u(t) = 100\pi t + \frac{\pi}{4}, donc u(t)=100πu'(t) = 100\pi.
    (cosu)=usinu(\cos u)' = -u'\sin u.
    Donc g(t)=5×(100π)sin(100πt+π4)=500πsin(100πt+π4)g'(t) = 5 \times \left(-100\pi\right)\sin\left(100\pi t + \frac{\pi}{4}\right) = -500\pi\sin\left(100\pi t + \frac{\pi}{4}\right).
    La pulsation 100π100\pi se retrouve en facteur : un signal rapide varie vite.

  3. 3

    Justifie que x2+x+1>0x^{2} + x + 1 > 0 pour tout réel x, puis dérive la fonction h définie sur ℝ par h(x)=ln(x2+x+1)h(x) = \ln(x^{2} + x + 1).

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  4. 4

    Dérive la fonction k définie sur ℝ par k(x)=sin3xk(x) = \sin^{3} x, c'est-à-dire k(x)=(sinx)3k(x) = (\sin x)^{3}.

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  5. 5

    Donne une primitive sur ℝ de la fonction f définie par f(x)=x(x2+5)3f(x) = x(x^{2} + 5)^{3}.

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  6. 6

    Donne une primitive sur ℝ de la fonction g définie par g(x)=2x+1x2+x+3g(x) = \frac{2x + 1}{x^{2} + x + 3}.

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  7. 7

    Donne une primitive sur ℝ de la fonction h définie par h(x)=sinxecosxh(x) = \sin x\,e^{\cos x}.

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  8. 8

    Donne une primitive sur ]12;+[\left]-\frac{1}{2} \,;\, +\infty\right[ de la fonction k définie par k(x)=1(2x+1)2k(x) = \frac{1}{(2x + 1)^{2}}.

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  9. 9

    Calcule l'intégrale 0π/2cosxsin2xdx\int_{0}^{\pi/2} \cos x\,\sin^{2} x\,\mathrm{d}x.

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  10. 10

    Calcule l'intégrale 01(x+1)(x2+2x)2dx\int_{0}^{1} (x + 1)(x^{2} + 2x)^{2}\,\mathrm{d}x.

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