Objectif : Maîtriser les changements de variable simples pour calculer des primitives.

  1. Calculer la primitive de \( \int x \cdot e^{x^2} \, dx \) en utilisant le changement de variable \( u = x^2 \).
  2. Déterminer \( \int \frac{2x}{1 + x^2} \, dx \) en posant \( u = 1 + x^2 \).
  3. Évaluer \( \int \sin(x) \cdot \cos(x) \, dx \) en utilisant \( u = \sin(x) \).
  4. Calculer \( \int \frac{1}{x \ln(x)} \, dx \) avec \( u = \ln(x) \).
  5. Expliquer pourquoi le changement de variable \( u = x^3 \) ne simplifie pas \( \int x^2 \cdot e^{x^3} \, dx \).

Objectif : Appliquer des changements de variable trigonométriques pour résoudre des intégrales complexes.

  1. Calculer \( \int \frac{1}{\sqrt{1 – x^2}} \, dx \) en utilisant \( x = \sin(u) \).
  2. Évaluer \( \int \frac{1}{1 + x^2} \, dx \) avec \( x = \tan(u) \).
  3. Déterminer \( \int \sqrt{1 + x^2} \, dx \) en posant \( x = \sinh(u) \).
  4. Calculer \( \int \frac{x^2}{\sqrt{1 – x^2}} \, dx \) en utilisant \( x = \cos(u) \).
  5. Expliquer pourquoi le changement de variable \( x = \tan(u) \) est utile pour \( \int \frac{1}{1 + x^2} \, dx \).

Objectif : Utiliser des changements de variable pour intégrer des fonctions exponentielles.

  1. Calculer \( \int e^{2x} \cdot \sqrt{1 + e^{2x}} \, dx \) en posant \( u = 1 + e^{2x} \).
  2. Évaluer \( \int \frac{e^x}{1 + e^{2x}} \, dx \) avec \( u = e^x \).
  3. Déterminer \( \int e^{x} \cdot \sin(e^{x}) \, dx \) en utilisant \( u = e^{x} \).
  4. Calculer \( \int \frac{e^{3x}}{1 + e^{x}} \, dx \) en posant \( u = e^{x} \).
  5. Expliquer pourquoi le changement de variable \( u = e^{x} \) est efficace pour \( \int e^{x} \cdot f(e^{x}) \, dx \).

Objectif : Appliquer des changements de variable pour intégrer des fonctions rationnelles.

  1. Calculer \( \int \frac{x}{x^2 + 1} \, dx \) en utilisant \( u = x^2 + 1 \).
  2. Évaluer \( \int \frac{1}{x^2 + 4x + 5} \, dx \) en complétant le carré et en posant \( u = x + 2 \).
  3. Déterminer \( \int \frac{x + 1}{x^2 + 2x + 2} \, dx \) avec \( u = x^2 + 2x + 2 \).
  4. Calculer \( \int \frac{1}{(x + 1)(x + 2)} \, dx \) en utilisant une décomposition en fractions simples.
  5. Expliquer pourquoi le changement de variable \( u = x + a \) est utile pour intégrer des fonctions rationnelles.