Donc pour tout x de [a;b], F′(x)=f(x). F ′ ( x ) = f ( x ) . Comme sur cet intervalle f est positive, nous déduisons que F est croissante.
Si, pour tout entier naturel n, I_{n+1}-I_{n}\geqslant 0, on en déduit que la suite est croissante. Si, pour tout entier naturel n, I_{n+1}-I_{n}\leqslant 0, on en déduit que la suite est décroissante.
On dit que f est intégrable sur I ou que ∫If ∫ I f est absolument convergente si ∫I|f| ∫ I | f | converge. Théorème : Si f est intégrable sur I , alors ∫If(t)dt ∫ I f ( t ) d t converge. Si ∫If(t)dt ∫ I f ( t ) d t converge sans que f ne soit intégrable sur I , alors on parle d'intégrale semi-convergente.
Conclure sur le signe de l'intégrale
On applique la positivité de l'intégration : Si f est positive sur \left[ a;b \right], \int_{a}^{b} f\left(x\right) \ \mathrm dx est positive. Si f est négative sur \left[ a;b \right], \int_{a}^{b} f\left(x\right) \ \mathrm dx est négative.
Si la courbe passe au-dessus et en-dessous de l'axe des 𝑥 dans l'intervalle [ 𝑎 ; 𝑏 ] , alors son intégrale définie est la différence entre l'aire au-dessus de l'axe des 𝑥 et l'aire sous l'axe des 𝑥 , dans l'intervalle [ 𝑎 ; 𝑏 ] .
Théorème (théorème fondamental du calcul intégral) : Si f est une fonction continue et positive sur [a,b] , alors la fonction F définie sur [a,b] par F(x)=∫xaf(t)dt F ( x ) = ∫ a x f ( t ) d t est dérivable sur [a,b] , et a pour dérivée f .
En terme de différentielle, on a la caractérisation suivante : Proposition : Soit f une fonction définie sur un ouvert U de Rn. R n . f est de classe C1 sur U si et seulement si f est différentiable sur U et si l'application x↦dfx x ↦ d f x est continue.
Dans le cas des fonctions négatives, l'intégrale vaut bien l'aire entre la courbe et l'axe des abscisses, mais avec un signe négatif devant. Une aire reste toujours positive alors qu'une intégrale d'une fonction négative est négative.
On retiendra qu'une intégrale peut être positive ou négative mais qu'une aire, elle, est toujours positive.
Ainsi la fonction monotone définie par f : [ 0 , 1 ] → R , ∀ x ∈ [ 0 , 1 ] f ( x ) = 0 et f ( 1 ) = 1 est intégrable et son intégrale vaut de façon évidente .
Toute fonction en escalier est bornée car elle ne prend qu'un nombre fini de valeurs. Si f est réglée, il existe ϕ en escalier telle que, pour tout x ∈ [a, b], |f(x) − ϕ(x)| ≤ 1, et donc |f(x)|≤|ϕ(x)| + 1, ce qui prouve que f est bornée.
Grossièrement, l'intégrale de f représente l'aire entre la courbe de f et l'axe des abscisses en comptant positivement ce qui est au-dessus et négativement ce qui en-dessous de cet axe. Si ton intégrale a l'air négative c'est que l'aire en-dessous de l'axe des abscisses est plus importante que celle qui est au-dessus.
Partie 1 : Fonctions croissantes et fonctions décroissantes
Lorsqu'on se promène sur la courbe en allant de la gauche vers la droite : Sur l'intervalle [0 ; 2,5], on monte, on dit que la fonction est croissante. Sur l'intervalle [2,5 ; 5], on descend, on dit que la fonction est décroissante.
Si f ^ { \prime } est strictement positive sur \text{I,} sauf pour un nombre fini de réels où elle s'annule, alors f est strictement croissante sur \text{I.} Si f ^ { \prime } est strictement négative sur \text{I,} sauf pour un nombre fini de réels où elle s'annule, alors f est strictement décroissante sur \text{I.}
si f ' est positive sur I la fonction est croissante sur I. si f ' est négative sur I la fonction est décroissante sur I. Remarques : pour le vocabulaire mathématique, "positive" signifie "positive ou nulle" (et "négative" veut dire "négative ou nulle").
La différence entre primitive et intégrale est qu'une primitive est une fonction tandis qu'une intégrale est un réel exprimé comme une aire algébrique (pouvant être négatif).
Intégrale et primitives
L'intégrale de la fonction nulle est nulle sur tout intervalle inclus dans l'ensemble des réels ; les primitives de la fonction nulle (sur ℝ) sont donc les fonctions constantes.
On parlera d'intégrale généralisée ou bien d'intégrale impropre. f(x)dx . Si l'intégrale n'est pas convergente, on dira qu'elle est divergente. Ce statut est appelé nature de l'intégrale.
Ainsi, si a<b et que f(x)>=0 sur [a,b] alors l'intégrale de f entre a et b est positive, et si f(x)<=0 sur [a,b] alors l'intégrale de f entre a et b est négative.
Le concept d'intégrale a été raffiné depuis son introduction au XVII e siècle par Leibniz et Newton, permettant ainsi de les calculer pour des fonctions de moins en moins régulières. On rencontre ainsi aujourd'hui les intégrales dites de Riemann, de Lebesgue ou de Kurzweil-Henstock.
Une fonction numérique f dГune variable réelle définie sur un intervalle I est dite de classe 1 C si elle est dérivable sur cet intervalle et si sa dérivée 'f est continue sur cet intervalle. a) Si f et g sont deux fonctions de classe 1 C sur un intervalle I alors les fonctions f g et f g sont de classe 1 C sur I .
L'intégrale ∫badx(x−a)α ∫ a b d x ( x − a ) α est convergente si et seulement si α<1 .
Critères d'intégrabilité
Une fonction réglée est intégrable sur un intervalle fermé. En particulier on en déduit que les fonctions continues, continues par morceaux, monotones ou encore à variations bornées sont toutes intégrables sur un intervalle fermé.
La dérivabilité se démontre usuellement de deux façons : dans l'étude locale (c'est-à-dire en se plaçant dans un voisinage du point étudié), en utilisant directement la définition de l'existence du nombre dérivé à l'aide de limites.
Il s'agit en fait d'une propriété générale : une fonction n'est pas dérivable aux points où elle n'est pas continue. Pour cet exemple, la solution la plus efficace aurait ainsi été de montrer d'abord que la fonction n'était pas continue et donc pas dérivable.