Programme de mathématiques PT
e) Régularité d’une fonction définie par une intégrale à paramètre
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Texte officiel du programme
Pour l’application pratique des énoncés de ce paragraphe, on vérifie les hypothèses de régularité par rapport à $x$ et de domination, sans expliciter celles relatives à la continuité par rapport à $t$.
| Contenus | Capacités et commentaires |
|---|---|
Théorème de continuité : si $A$ et $I$ sont deux intervalles de $\mathbb{R}$ et $f$ une fonction définie sur $A \times I$, telle que : – pour tout $t \in I$, $x \mapsto f(x,t)$ est continue sur $A$ ; – pour tout $x \in A$, $t \mapsto f(x,t)$ est continue sur $I$ ; – il existe une fonction $\varphi$ intégrable sur $I$, telle que pour tout $(x,t) \in A \times I$, on ait $\lvert f(x,t)\rvert \leqslant \varphi(t)$ ; alors la fonction $x \mapsto \int_I f(x,t)\,\mathrm{d}t$ est définie et continue sur $A$. | La démonstration est hors programme. Le passage éventuel par une domination locale doit faire l’objet d’une question intermédiaire. |
Théorème de dérivation : si $A$ et $I$ sont deux intervalles de $\mathbb{R}$ et $f$ une fonction définie sur $A \times I$, telle que : – pour tout $t \in I$, $x \mapsto f(x,t)$ est de classe $\mathscr{C}^1$ sur $A$ ; – pour tout $x \in A$, $t \mapsto f(x,t)$ est intégrable sur $I$ ; – pour tout $x \in A$, $t \mapsto \dfrac{\partial f}{\partial x}(x,t)$ est continue sur $A$ ; – il existe une fonction $\varphi$ intégrable sur $I$, telle que pour tout $(x,t) \in A \times I$, on ait $\left\lvert \dfrac{\partial f}{\partial x}(x,t)\right\rvert \leqslant \varphi(t)$ ; alors la fonction $g : x \mapsto \int_I f(x,t)\,\mathrm{d}t$ est de classe $\mathscr{C}^1$ sur $A$ et vérifie : $\displaystyle \forall x \in A, \quad g'(x) = \int_I \frac{\partial f}{\partial x}(x,t)\,\mathrm{d}t.$ | La démonstration est hors programme. Le passage éventuel par une domination locale doit faire l’objet d’une question intermédiaire. |
Aucun exercice rattaché
Aucun exercice de la base n’est encore rattaché à cette partie du programme.