Primitives de la forme u'(x) e^u(x)
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À retenir
• Une primitive de u'e^u est e^u, car (e^u)' = u'e^u. • Pour k réel, une primitive de k\,u'e^u est k\,e^u. • Cas u(x) = ax + b : on retrouve 1/ae^ax+b.
Le cours
Forme exponentielle composée u' e^u Par la règle de dérivation des fonctions composées, (e^u(x))' = u'(x) e^u(x). Par conséquent, toute fonction de la forme f(x) = u'(x) e^u(x) admet pour primitives : F(x) = e^u(x) + C Identification • u(x) est l'argument placé en exposant. • Le facteur multiplicatif devant l'exponentielle doit être égal à u'(x) (à une constante près). Exemple avec coefficient ajusté Pour f(x) = x e^x^2 : l'exposant est u(x) = x^2, de dérivée u'(x) = 2x. On écrit f(x) = 1/2(2x e^x^2) F(x) = 1/2e^x^2 + C. Cas particuliers • Si u(x) = ax + b, alors u' = a et l'on retrouve : une primitive de e^ax+b est 1/ae^ax+b. • Avec u(x) = (x) : une primitive de -(x)\,e^(x) est e^(x), car (e^(x))' = -(x)\,e^(x). Attention Le facteur devant l'exponentielle doit être proportionnel à u'. Ni x^2e^x ni e^x^2 seul ne sont de cette forme. La fonction e^x^2, continue, admet des primitives, mais aucune ne s'exprime avec les fonctions usuelles.
Dans ce chapitre
- Tableau des dérivées des fonctions usuelles et opérations de dérivation de Première
- Dérivation de la fonction exponentielle et dérivation de e^ax+b de Première
- Définition d'une primitive d'une fonction continue sur un intervalle
- Dérivation en chaîne des fonctions composées u(ax+b) et opérations de Première
- Ensemble des primitives d'une fonction et constante d'intégration C
- Primitives des fonctions usuelles : constantes, puissances x^n et inverse 1/x
- Primitives des fonctions trigonométriques (x) et (x)
- Primitives de l'exponentielle e^x et de e^ax+b
- Détermination de la primitive unique vérifiant une condition initiale F(x_0) = y_0
- Primitives de la forme u'(x) u(x)^n
- Primitives de la forme u'(x)/u(x)
- Primitives de la forme u'(x) e^u(x)
- Primitives de la forme u'(x)u(x)
- Linéarité des primitives et ajustement de coefficients multiplicateurs
- Introduction aux équations différentielles et notion de solution
- Équation différentielle linéaire homogène y' = ay : solutions générales C e^ax
- Équation y' = ay : solution unique vérifiant une condition initiale y(x_0) = y_0
- Équation différentielle avec second membre constant y' = ay + b
- Équation y' = ay + f(x) avec solution particulière donnée ou affine
- Modélisation de la loi de refroidissement de Newton
- Modélisation de la décroissance radioactive et de la dynamique des populations
- Bilan : Synthèse et méthode sur Primitives et équations différentielles