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Des rectangles sous une courbe

L’aire exacte sous une courbe entre deux bornes est l’intégrale, et on peut l’estimer en additionnant les aires de rectangles fins. Plus les rectangles sont étroits et nombreux, plus leur aire totale se rapproche de la valeur exacte de l’intégrale.

Sur l’image

  1. La courbe : le graphe de la fonction f(x), au-dessus de l’axe
  2. Une borne : une des limites d’intégration, là où l’aire commence ou s’arrête
  3. Un rectangle : largeur Δx fois hauteur f(x) à son bord gauche, un terme de la somme
  4. Un espace bleu : l’aire que les rectangles ne couvrent pas, qui diminue quand ils s’affinent

Exemples

  • Estimer la distance parcourue par une voiture en additionnant vitesse × durée sur de courts intervalles
  • Estimer l’eau versée dans une cuve en additionnant débit × temps pour chaque minute

Quiz : Des rectangles sous une courbe (17 ans)

  1. Quel est le lien entre l’intégrale définie exacte et les sommes de rectangles ?

    • Elle est la limite des sommes de rectangles quand la largeur de chaque rectangle tend vers zéro
    • Elle est égale à l’aire du rectangle le plus haut multipliée par le nombre de rectangles
    • Elle est égale à la somme des rectangles dès qu’on utilise dix rectangles égaux
  2. Une courbe monte de gauche à droite. Si la hauteur de chaque rectangle est prise à son bord gauche, comment la somme des rectangles se compare-t-elle à l’aire réelle ?

    • Elle est exactement égale à l’aire réelle
    • Elle est plus grande que l’aire réelle
    • Elle est plus petite que l’aire réelle
  3. Dans la méthode des rectangles, quelle est l’aire d’un rectangle, c’est-à-dire d’un terme de la somme ?

    • Sa largeur Δx plus la hauteur f(x) à son bord gauche
    • Sa largeur Δx multipliée par la hauteur f(x) à son bord gauche
    • La hauteur f(x) à son bord gauche divisée par sa largeur Δx

Les réponses, avec leur explication, sont dans l’application. Cette leçon est sortie de la semaine en accès libre : son quiz fait partie de l’abonnement.

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Mathématiques, 17 ans