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Question

Bonjour
Les dérivées et les primitives
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Soient n un entier naturel, a,b des réels avec a =/= 0.

1) Quelle est la fonction dérivée de cos^n ( ax + b )?

2) En déduire l'ensemble des primitives de sin( ax + b ) cos( ax + b )

3) Déterminer l'unique primitive F de la fonction f (x) = sin ( 3x + pi/4 ) cos ( 3x + pi/4) telle que F(0) = 1.

4) Que pouvons-nous dire concernant les variations de F sur ] -pi ; pi] ?

Je vous remercie de votre aide.

1 Réponse

  • 1) Quelle est la fonction dérivée de cos^n ( ax + b )?
    f(x)=cos^n(ax+b)
    f'(x)=-n.a.sin(ax+b).cos^(n-1)(ax+b)

    2) En déduire l'ensemble des primitives de sin( ax + b ) cos( ax + b )
    g(x)=sin(ax+b).cos(ax+b)
         =-1/(2a)*(-2a).sin(ax+b).cos(ax+b)
    G(x)=-1/(2a).cos²(ax+b)+k

    3) Déterminer l'unique primitive F de la fonction f (x) = sin ( 3x + pi/4 ) cos ( 3x + pi/4) telle que F(0) = 1.
    f(x)=sin(3x+π/4).cos(3x+π/4)
    F(x)=-1/6.cos²(3x+π/4)+k
    F(0)=1 donc -1/6.cos(π/4)+k=1
    donc k=1+1/6.√2/2=(12+√2)/12
    donc F(x)=
    -1/6.cos²(3x+π/4)+(12+√2)/12

    4) Que pouvons-nous dire concernant les variations de F sur ] -pi ; pi] ?

    F'(x)=f(x)=sin(3x+π/4).cos(3x+π/4)
         =1/2.sin(2(3x+π/4))
         =1/2.sin(6x+π/2)
         =1/2.cos(6x)
    F'(x)>0 si -π/12+kπ/3<x<π/12+kπ/3
    donc F est croissante sur [-π/12+kπ/3;π/12+kπ/3]
    et F est décroissante sur les intervalles complémentaires


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