mathématiques (ECT 1re année) · Chapitre 12 · Exercice
L'aire entre deux courbes
Intégration sur un segment · Calculer une intégrale · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Soient et . Déterminer les abscisses des points d'intersection des deux courbes, puis calculer l'aire du domaine compris entre elles.
Corrigé
Les intersections. Elles vérifient :
donc ou . Les deux courbes se coupent en ces deux abscisses, et nulle part ailleurs.
Qui est au-dessus ? Sur , la différence vaut : le facteur est positif et le facteur aussi, donc la différence est positive. La parabole est au-dessus de la droite sur tout .
L'aire. Elle vaut l'intégrale de la différence :
Une primitive de est , donc
unités d'aire.
Contrôle d'ordre de grandeur. La différence atteint son maximum en , où elle vaut . Le domaine est donc contenu dans un rectangle de base et de hauteur , d'aire ; et en occupe exactement les deux tiers — la proportion attendue pour une portion de parabole.
Le point à retenir. L'aire entre deux courbes est l'intégrale de leur différence, à condition de savoir laquelle est au-dessus. Ce signe se lit sur la différence factorisée, pas sur un dessin : c'est le calcul qui tranche, et il donne du même coup les bornes.
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