a. Lorsque les deux bornes d'une intégrale sont identiques, l'intégrale est nulle. On a donc immédiatement
F(1)=∫11(t2−3t+2)dt=0.
b. La fonction
f:t↦t2−3t+2 est continue sur
[0;4]. D'après le théorème fondamental du calcul intégral, la fonction
F est la primitive de
f sur
[0;4] qui s'annule en
1. Par conséquent,
F est dérivable sur
[0;4] et pour tout
x∈[0;4] :
F′(x)=f(x)=x2−3x+2.
c. Déterminons le signe de
F′(x). Les racines de
x2−3x+2=0 sont
x=1 et
x=2, car
(x−1)(x−2)=x2−3x+2.
Le coefficient dominant étant
1>0 :
-
F′(x)>0 sur
[0;1[∪]2;4] ;
-
F′(x)<0 sur
]1;2[ ;
-
F′(x)=0 pour
x=1 et
x=2.
On en déduit que
F est strictement croissante sur
[0;1], strictement décroissante sur
[1;2], et strictement croissante sur
[2;4].
Pour dresser le tableau, il faut les valeurs de
F en
0,
1,
2 et
4 : on calcule donc
F explicitement. La fonction
t↦3t3−23t2+2t est une primitive de
f, donc pour tout
x∈[0;4] :
F(x)=[3t3−23t2+2t]1x=3x3−23x2+2x−(31−23+2)=3x3−23x2+2x−65.
On en tire les valeurs utiles :
-
F(0)=−65 ;
-
F(1)=0 (question a) ;
-
F(2)=38−6+4−65=616−36+24−5=−61 ;
-
F(4)=364−24+8−65=6128−144+48−5=627=29.
Tableau de variations de
F sur
[0;4] :
| x | 0 | | 1 | | 2 | | 4 |
| F′(x) | | + | 0 | − | 0 | + | |
| F(x) | −65 | ↗ | 0 | ↘ | −61 | ↗ | 29 |