Alors pour tous nombres réels a et $b$ de $I$ tels que $a\le b$, nous avons:\[\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}\ge 0. \] Voir la preuve Soit $f$ continue et positive sur $I$, son intégrale est, par définition, une aire donc positive. Propriété Croissance de l'intégrale Soient $f$ et $g$ deux fonctions continues sur un intervalle $I$. Si $f\le g$ alors pour tous nombres réels a et $b$ de $I$ tels que $a\le b$, nous avons:\[\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}\le \int_a^b{g(x)\;\mathrm{d}x}. \] Voir la preuve Si $f\le g$ alors $g-f$ est continue et positive, la positivité de l'intégrale entraîne: \[\int_a^b{(g-f)(x)\;\mathrm{d}x}\ge 0. \]C'est-à-dire:\[\int_a^b{g(x)\;\mathrm{d}x}\ge \int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}. \] Propriété Inégalité de la moyenne Soit $f$ une fonction continue sur un intervalle $[a, b]$. Soient $m$ et $M$ deux réels tels que, pour tout $x$ de $[a, b]$, on ait $m\le f(x)\le M$, alors:\[m(b-a)\le \int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}\le M(b-a). \] Voir la preuve Si pour tout $x$ de $[a, b]$, $m\le f(x)\le M$, on a, d'après la propriété précédente: \[\int_a^b{m}\;\mathrm{d}x\le \int_a^b{f(x)}\;\mathrm{d}x\le \int_a^b{M}\;\mathrm{d}x.
Croissance De L Intégrale La
Soit c ∈] a, b [. On dit que la fonction f est intégrable (à droite) en a
si l'intégrale ∫ a c
f ( t) d t converge
et on dit qu'elle est intégrable (à gauche) en b
si l'intégrale ∫ c b
f ( t) d t converge. Si elle est intégrable aux deux bornes de l'intervalle alors elle est dite intégrable sur l'intervalle] a, b [ et son intégrale généralisée est définie à l'aide de la relation de Chasles. Remarque Une fonction continue sur un intervalle est donc intégrable en une borne de cet intervalle si et seulement si une primitive de cette fonction a une limite finie en cette borne. La fonction inverse n'est pas intégrable en +∞, ni en −∞, ni en 0 (ni à droite ni à gauche). Pour tout λ ∈ R ∗+, la fonction x ↦ e − λ x est intégrable en +∞
avec ∫ 0 +∞ e − λ t d t = 1 / λ. La fonction logarithme est intégrable en 0 mais pas en +∞. Démonstration
La fonction inverse admet la fonction logarithme comme primitive sur R +∗, qui diverge en 0 et en +∞. Pour tout x ∈ R +
on a ∫ 0 x e − λ t d t
= −1 / λ (e − λ x − 1).
Croissance De L Intégrale St
Convergence absolue
Définition
Soit f une fonction définie et continue sur un intervalle] a, b [. L'intégrale ∫ a b
f ( t) d t est dite absolument
si l'intégrale ∫ a b
| f ( t) | d t
Inégalité triangulaire
Soit f une fonction définie et continue sur un intervalle] a, b [ (borné ou non). Si l'intégrale de f est absolument convergente sur cet intervalle alors elle est aussi convergente et on a
| ∫ a b
f ( t) d t |
≤ ∫ a b
| f ( t) | d t.
Dans ce cas, $\displaystyle\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}=-\int_b^a{f(x)\;\mathrm{d}x}$ et puisque $b\lt a$, d'après le cas précédent, il existe $c$ dans $[b, a]$ tel que: \[f(c)=\frac{1}{a-b}\int_b^a{f(x)\;\mathrm{d}x}=-\frac{1}{a-b}\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}=\frac{1}{b-a}\int_a^b{f(x)\;\mathrm{d}x}. \]Ce qui démontre le théorème dans ce second cas. Interprétation: Graphique Lorsque $f$ est continue et positive sur $[a, b]$, l'aire du domaine situé sous la courbe $C_f$ de $f$ coïncide avec celle du rectangle de dimensions $m$ et $b-a$.