SKILLCARD « Changement de variable » — MPSI à PTSI

Quand l’utiliser ?

Pour simplifier une intégrale par une substitution x=φ(t)x = \varphi(t).

La règle

∫φ(α)φ(β)f(x) dx=∫αβf(φ(t)) φ′(t) dt\int_{\varphi(\alpha)}^{\varphi(\beta)} f(x)\,dx = \int_\alpha^\beta f(\varphi(t))\,\varphi'(t)\,dt — φ\varphi de classe C1\mathcal{C}^1, ff continue.

La méthode

  1. Poser x=φ(t)x = \varphi(t) et dx=φ′(t) dtdx = \varphi'(t)\,dt.
  2. Changer les bornes.
  3. Calculer la nouvelle intégrale.

Exemple

∫011−x2 dx\int_0^1 \sqrt{1 - x^2}\,dx, x=sin⁡tx = \sin t : dx=cos⁡t dtdx = \cos t\,dt, t∈[0,π/2]t \in [0, \pi/2] ⇒ =∫0π/2cos⁡2t dt=π4= \int_0^{\pi/2} \cos^2 t\,dt = \frac{\pi}{4}

Les pièges à éviter

Ne pas oublier φ′(t)\varphi'(t) ni le changement des bornes.

La méthode HORA dans chaque Skill Card.

Chaque Skill Card te guide avec la méthode HORA pour réussir les exercices, faire progresser et entretenir ton niveau de maîtrise.

  1. Hypothèse

    Je comprends l’énoncé, j’identifie ce qu’on cherche et les informations données.

  2. Outil

    Je choisis l’outil mathématique adapté (définition, propriété, théorème, formule…).

  3. Raisonnement

    Je justifie pourquoi cet outil est pertinent et je construis ma démarche.

  4. Application

    J’applique la méthode au problème et je conclus en vérifiant le résultat.