
28 exercices classés par difficulté (★ facile, ★★ moyen, ★★★ difficile). Cherche d’abord sans regarder le corrigé !
1 Vrai ou faux ? ★★★
Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse et justifie en dérivant.
- F(x) = x⁴ est une primitive de f(x) = 4x³ sur ℝ.
- G(x) = x² est une primitive de g(x) = 2x + 1 sur ℝ.
- H(x) = x² + 10 est aussi une primitive de h(x) = 2x sur ℝ.
- La fonction ln est une primitive de 1x sur ℝ.
2 Primitives usuelles ★★★
Donne une primitive de chaque fonction sur l’intervalle indiqué.
- f(x) = x⁵ sur ℝ
- f(x) = 4x³ sur ℝ
- f(x) = 3x² − 2x + 1 sur ℝ
- f(x) = ex + cos(x) sur ℝ
- f(x) = 1x² sur ]0 ; +∞[
- f(x) = 3√x sur ]0 ; +∞[
3 Primitive passant par un point ★★★
Soit f(x) = 6x² − 4x + 1. Détermine la primitive F de f sur ℝ telle que F(1) = 3.
4 Forme u′uⁿ ★★★
Donne une primitive sur ℝ de chaque fonction.
- f(x) = 2x(x² + 1)⁴
- g(x) = (3x − 2)³
- h(x) = x(x² + 3)²
5 Forme u′/u ★★★
Donne une primitive de chaque fonction sur l’intervalle indiqué.
- f(x) = 2xx²+1 sur ℝ
- g(x) = 12x+3 sur ]−32 ; +∞[
- h(x) = 3x²x³+1 sur ]−1 ; +∞[
6 Exponentielles ★★★
Donne une primitive sur ℝ de chaque fonction.
- f(x) = e3x
- g(x) = e−2x+1
- h(x) = xex²
7 Cosinus et sinus ★★★
Donne une primitive sur ℝ de chaque fonction.
- f(x) = cos(2x)
- g(x) = sin(3x + 1)
- h(x) = cos(x2)
8 Deux équations simples ★★★
Résous chaque problème.
- y ′ = 3y avec y(0) = 2.
- y ′ = −2y avec y(1) = 5.
9 Mettre sous la forme y′ = ay ★★★
Résous sur ℝ chaque équation, sans condition initiale.
- 2y ′ = 10y
- y ′ + 5y = 0
- 3y ′ − 2y = 0
10 Équation avec second membre constant ★★★
Résous y ′ = y + 3 sur ℝ, puis donne la solution qui vérifie y(0) = 0.
11 Développer avant de primitiver ★★★
Détermine la primitive F de f(x) = (x² − 1)² sur ℝ qui s’annule en 0.
12 Un trinôme sous le logarithme ★★★
Montre que x² + 3x + 5 > 0 pour tout réel x, puis donne une primitive de f(x) = 2x+3x²+3x+5 sur ℝ.
13 Un produit sinus-cosinus ★★★
Trouve une primitive sur ℝ de f(x) = sin(x)cos²(x). Indice : pose u = cos(x).
14 Quotient d’exponentielles ★★★
Donne une primitive sur ℝ de f(x) = eˣeˣ+1.
15 Une racine carrée ★★★
Donne une primitive sur ℝ de f(x) = x√x²+1.
16 Logarithme au numérateur ★★★
Donne une primitive sur ]0 ; +∞[ de f(x) = ln(x)x. Indice : reconnais u ′u avec u = ln(x).
17 Équation avec condition initiale ★★★
Résous y ′ = 2y − 6 sur ℝ avec y(0) = 1.
18 Écrire l’équation sous forme réduite ★★★
Résous y ′ + 4y = 8 sur ℝ, puis détermine la solution f telle que f(0) = 5. Que vaut la limite de f(x) en +∞ ?
19 y′ = f avec condition ★★★
Trouve la fonction y dérivable sur ℝ telle que y ′(x) = 3x² − 2 et y(1) = 4.
20 Un coefficient fractionnaire ★★★
Résous y ′ = −3y + 32 sur ℝ, puis la solution telle que y(0) = 0.
21 Mouvement d’un mobile ★★★
Un mobile se déplace sur une droite. Son accélération est a(t) = 6t − 2 (en m/s², t en secondes, t ≥ 0). À l’instant 0, sa vitesse est 1 m/s et il est à l’origine (position 0 m). La vitesse est une primitive de l’accélération, la position est une primitive de la vitesse.
- Détermine la vitesse v(t).
- Détermine la position x(t).
- Quelles sont la vitesse et la position à t = 3 s ?
22 Un facteur qui disparaît à l’intérieur ★★★
Soit f(x) = (2x + 1)ex²+x. Détermine la primitive F de f sur ℝ telle que F(0) = 0.
23 Linéariser un carré ★★★
Pour tout réel x, on admet que cos²(x) = 1+cos(2x)2. En déduire une primitive de f(x) = cos²(x) sur ℝ.
24 Équation avec solution particulière ★★★
On considère l’équation (E) : y ′ = 2y + 4x.
- Vérifie que la fonction g(x) = −2x − 1 est solution de (E).
- Résous l’équation y ′ = 2y.
- En déduire toutes les solutions de (E).
- Détermine la solution f de (E) telle que f(0) = 3.
25 Refroidissement d’un café ★★★
Un café à 90 °C est servi dans une salle à 20 °C. On note T(t) sa température (en °C) au bout de t minutes. On admet que T ′ = −k(T − 20) avec k > 0. Après 10 minutes, le café est à 60 °C. La calculatrice est autorisée.
- Détermine T(t) en fonction de k.
- Calcule la valeur exacte de k, puis une valeur approchée à 10−3 près.
- Au bout de combien de temps le café est-il à 30 °C, température idéale pour certains ? Arrondis à la minute.
26 Décroissance radioactive ★★★
Un échantillon contient 800 g d’un isotope dont la demi-vie est de 5 ans. La masse N(t) (en g, t en années) vérifie N ′ = −λN avec λ > 0. La calculatrice est autorisée.
- Exprime λ avec la demi-vie, puis donne N(t).
- Quelle masse reste-t-il au bout de 12 ans ? Arrondis à 0,1 g.
- Au bout de combien d’années reste-t-il 10 % de la masse initiale ? Arrondis à 0,1 an.
27 Concentration d’un médicament ★★★
Un médicament est perfusé à débit constant. La concentration C(t) (en mg/L) dans le sang, t en heures, vérifie C ′ = −0,25C + 3 avec C(0) = 0. La calculatrice est autorisée.
- Détermine C(t).
- Quelle est la limite de C(t) quand t tend vers +∞ ? Interprète.
- Au bout de combien de temps la concentration atteint-elle 9 mg/L ?
28 Les primitives d’une fonction et leur graphique ★★★
La courbe ci-dessous représente la fonction F(x) = 12(1 − e−x/4) pour x ≥ 0.
- Calcule F ′(x) et montre que F est solution de l’équation différentielle y ′ = −0,25y + 3.
- Justifie que F est strictement croissante sur [0 ; +∞[.
- Quelle est la signification géométrique de la droite pointillée y = 12 ?

