Fonctions

Dérivation

Soit f est une fonction définie sur un intervalle I et Cf sa courbe représentative dans un repère.
a et h sont des nombres réels de I, avec h0.
  • Étudier le signe d'une fonction :
    • affine.
    • du second degré.
    • quotient.
    • produit.
  • Calcul algébrique.
  • Équation réduite de droite :
    • Lire graphiquement et calculer un coefficient directeur.
    • Déterminer l'équation réduite d'une droite.
    • Caractériser deux droites parallèles.
    • Tracer une droite.
  • Fonctions.
  • Lire graphiquement le nombre dérivé.
  • Déterminer l'équation d'une tangente.
  • Étudier la position relative d'une courbe et de sa tangente.
  • Déterminer une tangente parallèle à une droite donnée.
  • Associer les courbes d'une fonction et de sa dérivée.
  • Dériver une fonction.
  • Étudier le sens de variation d'une fonction.
  • Déterminer un extremum.
Code source (modification) :
Mémorisation 0x - Réussite 0/0
Graphiquement, $ f'(a) $ représente ...
... le coefficient directeur de la tangente à la courbe de $ f $ au point d'abscisse $ a $

1. Nombre dérivé

1.1. Construction du nombre dérivé

Définition : Le taux d’accroissement de f entre a et a+h est le rapport f(a+h)f(a)h.

Interprétation graphique : C’est le coefficient directeur de la droite (AM)A est le point de Cf d’abscisse a et M est le point de Cf d’abscisse a+h.
Définition :
On dit que f est dérivable en a lorsque, quand h tend vers 0, f(a+h)f(a)h tend vers un nombre réel, qui est noté f(a)=limh0f(a+h)f(a)h et qu’on appelle le nombre dérivé de f en a.

Interprétation graphique : Lorsque h se rapproche de zéro, la droite (AM) se rapproche de la tangente à Cf au point A d’abscisse a, c’est-à-dire la droite passant par A et de coefficient directeur f(a).

1.2. Nombre dérivé et tangente

Défintion : Le nombre dérivé f(a) est le coefficient directeur de la tangente à Cf au point d’abscisse a.
Propriété : La tangente à Cf au point A a pour équation y=f(a)(xa)+f(a).
Exemple :

2. Fonction dérivée

Code source (modification) :
Mémorisation 0x - Réussite 0/0
La dérivée de $ f(x)=ax+b $ est ...
$ f'(x)=a $
Code source (modification) :
Mémorisation 0x - Réussite 0/0
Formule de la dérivée du produit
$(uv)'=u'v+uv'$

2.1. Définition

Dire que f est dérivable sur un intervalle I signifie que f est dérivable en tout nombre réel de I.
La fonction, notée f qui, à chaque nombre réel x de I, associe le nombre dérivé f(x) est appelée la dérivée de f.

2.1. Sens de variation d'une fonction et signe de sa dérivée

Théorème (admis) : f est une fonction dérivable sur I.
  • f est positive sur I si et seulement si f est croissante sur I.
  • f est négative sur I si et seulement f est décroissante sur I.
  • f est nulle sur I si et seulement f est constante sur I.
Propriétés :
  • f(a)=0 si et seulement si Cf admet une tangente horizontale au point d’abscisse a.
  • f s’annule en changeant de signe en c si et seulement si f admet un extremum local en c.

2.3. Calculs de dérivées

2.3.1. Dérivées des fonctions usuelles

Propriétés :

2.3.2. Dérivées d'une somme, d'un produit ou d'un quotient

Propriétés :
Soit u et v deux fonctions dérivables sur un intervalle I avec v ne s’annulant jamais sur I.
Soit k un réel.
Les fonctions ci-dessous sont dérivables sur I.
Exemples :

2.3.3. Dérivée d'une fonction composée