Calcul intégral (terminale)

Bonjour,
dans le nouveau programme de spécialité maths en terminale, on trouve cette phrase.

"Fermat, Huygens, Pascal et Barrow reconnaissent que le problème des aires (le calcul intégral) est le problème inverse de celui des tangentes (la dérivation) ; ce thème peut être abordé à partir des travaux sur la quadrature de l'hyperbole".

Quelqu'un peut-il m'éclairer sur cette phrase, en restant sur ce problème des aires et celui des tangentes ? (pas la peine de me parler que la recherche de primitives est le problème inverse de la dérivation, je le sais déjà ^^).
Merci !

Réponses

  • Je pense que c’est bien ça : « tangente » utilisé pour « dérivation » (c’est d’ailleurs ce qui est écrit).
    Juste ce que tu sais déjà.
  • Tu peux aller voir cette vidéo :

    Ce n’est pas exactement la réponse à ta question, mais c’est une vidéo qui essaie de faire le lien entre l’aire sous la courbe et la pente d’une tangente.
    De manière générale, j’aime bien cette série (Essence of calculus) sur le site 3Blue1Brown et j’en ai déjà montré certaines en première ou terminale (avec sous-titres en français), notamment la 2ème (the paradoxe of derivative)
  • Quelqu'un peut-il m'éclairer sur cette phrase, en restant sur ce problème des aires et celui des tangentes ?

    A l'époque les problèmes issus de la physique sont un champ d'application pour ces savants .
    Ce livre https://www.springer.com/gp/book/9783540674634 donne les bases de l'analyse avec le point de vue historique.
    pas la peine de me parler que la recherche de primitives est le problème inverse de la dérivation

    Si tu parles du calcul de primitive on est plus sur une question d'algorithmique, c'est-à-dire de savoir si la primitive sera de même nature [small](polynomial par exemple, mais la fonction logarithme montre que ce n'est pas vrai pour les fonctions rationnelles)[/small], si c'est possible de trouver une forme close...
    Ostrowski et Hermite s'y intéressèrent mais c'est depuis les années 1960 que le sujet a pris de l'ampleur.
    Il y a des maths comme la théorie de Galois qui rentrent en jeux.
  • Top ! Merci pour vos éclairages.
    Je vais regarder la vidéo de Laurette.
  • Bonjour

    Il y a peut-être des éléments sur ce sujet dans les ouvrages d'histoire des sciences de Michel Blay.

    Bonne journée à tous.
  • Manifestement, l'auteur du programme s'est fait plaisir.

  • Cedv, je viens de recevoir un lien pour un spécimen de "cahier manuel de maths complémentaires" (Belin), qui a une page sur la quadrature de l'hyperbole par Grégoire de St Vincent.
    Cette page est censée illustrer la phrase suivante, publiée dans un de ses ouvrages en 1647 :
    "Si les abscisses d'une hyperbole [...] croissent en progression géométrique, les aires des surfaces découpées entre l'hyperbole et son asymptote par les lignes ordonnées correspondantes croissent en progression arithmétique".
    J'essaie de mettre le lien : https://fr.calameo.com/read/003221622a7315a21116c?authid=tuyohrRB2HwG&utm_source=email&utm_campaign=2021_mathematiques_lycee&utm_medium=email

    Je pense que c'est de cela qu'il s'agit dans le programme.
    D'ailleurs je veux bien un avis sur ce cahier-manuel. A première vue je trouve que ça fait un peu "cahier de vacances", mais je n'arrive pas à savoir si c'est une bonne solution pour les élèves de maths complémentaires (en clair, ça me semble léger, mais vu le niveau de certains de mes spés maths de 1ère, c'est peut-être adapté ?).
  • Laurette a écrit:
    A première vue je trouve que ça fait un peu "cahier de vacances", mais je n'arrive pas à savoir si c'est une bonne solution pour les élèves de maths complémentaires

    Cela me semble léger pour ceux qui feront une BCPST ou une prépa HEC.....Les maths complémentaires sont censées s'adresser à des étudiants qui poursuivront des études dans lesquelles les maths pourront avoir une place non négligeable....
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Oui, le problème c’est que ça semble (très) léger pour des élèves qui voudraient continuer les maths dans le supérieur.
    En revanche, certains ont pris la spé maths en première avec un niveau tellement faible que, même ça, parait difficile pour eux, donc ça pourrait être un moyen de leur donner une sorte de culture générale et de leur éviter de penser qu’ils ont juste perdu un an à croire qu’ils faisaient des maths ?
    (Je parle d’élèves pour qui additionner deux fractions est encore difficile en 1ère, ou qui ne sont pas perturbés de trouver des probabilités négatives ou supérieures à 1...).
  • Laurette a écrit:
    Je parle d’élèves pour qui additionner deux fractions est encore difficile en 1ère, ou qui ne sont pas perturbés de trouver des probabilités négatives ou supérieures à 1...

    J'avoue que je ne comprends pas bien l'utilité pour de tels élèves de continuer à faire des maths....
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Il semble que certains parents mettent un point d’honneur à ce que leurs enfants fassent une « pseudo 1ère S » pensant que cela sera valorisé dans leur dossier Parcoursup.... (les familles ont le dernier mot sur le choix des spécialités si on accepte le passage en 1ère générale).
    Après c’est très compliqué de savoir que faire d’élèves qui ont 4 ou 5 de moyenne en maths et en physique chimie en 1ère. On ne peut pas leur imposer un redoublement ni une réorientation, donc ils passent en terminale générale et doivent garder l’une des deux spécialités (en général en SVT c’est plus facile d’avoir au moins 8 de moyenne).
  • Certains élèves continuent donc les maths en Terminale en n'ayant même pas un niveau Brevet des collèges.....et cela est évidemment irrattrapable.
    Comment peut-on suivre avec profit le programme de spé maths ou même les maths complémentaires en ne sachant pas faire des calculs de niveau 5ème ou en ignorant les bases les plus élémentaires en probabilités ?????

    Plus que jamais l'usine à gaz EDNAT tourne à plein régime....
    Heureusement, ces élèves auront 18 au grantoral et tout ira pour le mieux dans le meilleur des mondes.....
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Non seulement c’est irrattrapable, mais en plus ça donne des groupes de spé hyper-hétérogènes et, au moins au début il faut tenir compte de ces élèves quand on fait cours (en fin d’année j’ai moins de scrupules à faire cours pour ceux qui sont capables de comprendre ce que je leur raconte, et peuvent envisager des études scientifiques).
  • Après c’est très compliqué de savoir que faire d’élèves qui ont 4 ou 5 de moyenne en maths et en physique chimie en 1ère

    Comme me disaient mes "cas" en début d'année de terminale, on a gardé maths, parce qu'en phys on est encore plus nul. Cet abandon de spécialité en première, ça n'a de toute façon aucun sens, comme le grand oral, comme ces fameuses maths complémentaires qui sont là comme un cheveu sur la soupe.
    (Ma sœur qui est prof au lycée, me demandait il y a trois jours au téléphone, la différence entre spécialité maths, maths expertes, maths complémentaires, maths en enseignement scientifique. Elle m'avouait qu'elle n'avait rien compris.)

    Sur le papier, cette réforme s'annonçait totalement merdique. Franchement, je ne suis pas déçu. D'ailleurs, j'ai des échos de deux directeurs de lycée qui sont totalement angoissés pour le grand oral. Ils ne savent pas, d'après ce que j'ai compris, à qui va incomber la charge d'organiser les jurys ! Et avec tous les couplages de spécialités des élèves, si ça leur tombe sur la gueule, ils n'ont aucune idée de comment ils vont bien pouvoir faire mettre ça en place. Un nouveau fiasco en perspective.
    Karl Tremblay 1976-2023, je t'appréciais tellement.
  • Ses élèves étaient obligés de choisir quelque chose ?
    A-t-on « rempli » les classes pour « ne pas fermer à cause des petits effectifs » ?
  • ils n'ont aucune idée de comment ils vont bien pouvoir faire mettre ça en place

    C'est une tache complexe donc à donner aux élèves à faire :-D
  • Quelle que soit la mise en place, la caravane passera.
  • Pour aller où ??????
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Dans le mur voyons !
  • Il me semble que l'interprétation la plus simple du lien entre aire et "tangente" vient de la cinématique. La fonction $t \mapsto x(t)$ désignant une position fonction de l'instant $t$, $v(t)$ la vitesse à l'instant $t$ on a en termes d'aire : $x(t)-x(t_0)=\int_{t_0}^{t} v(t) dt$ et en termes de tangentes $v(t) = \frac{dx}{dt}(t)$. Trouver la vitesse à partir de la position est le "problème inverse" de trouver la position à partir de la vitesse donc le calcul d'aire est bien le "problème inverse" du calcul de tangente.
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