Le but de l'exercice est de calculer les intégrales
\(I\)
,
\(J\)
et
\(K\)
définies par :
\(I=\displaystyle\int_{0}^{1}\dfrac{1}{\sqrt{x^{2}+1}}\mbox{ d}x\)
;
\(J=\displaystyle \int_{0}^{1}\dfrac{x^{2}}{\sqrt{x^{2}+1}}\mbox{ d}x\)
et
\(K=\displaystyle \int_{0}^{1}\sqrt{x^{2}+1}\mbox{ d}x\)
.
1. Soit
\(F\)
la fonction définie sur
\(\mathbb{R}\)
par
\(F(x)=\ln\left(x+\sqrt{x^{2}+1}\right)\)
.
a. Démontrer que la fonction
\(F\)
est une primitive sur
\(\mathbb{R}\)
de
\(f:x\longmapsto\dfrac{1}{\sqrt{x^{2}+1}}\)
.
b. En déduire la valeur de
\(I\)
.
2. Sans chercher à calculer explicitement
\(J\)
et
\(K\)
, vérifier que
\(J+I=K\)
.
3. Soit
\(g\)
la fonction définie sur
\(\mathbb{R}\)
par
\(g(x)=x\sqrt{x^{2}+1}\)
.
a. Déterminer
\(g'(x)\)
.
b. En déduire la valeur de
\(K+J\)
.
4. En déduire les valeurs de \(J\) et de \(K\) .
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