Définitions : Soit f une fonction définie sur un intervalle I. On dit que f est dérivable sur I si elle est dérivable en tout réel x de I. Dans ce cas, la fonction qui à tout réel x de I associe le nombre dérivé de f en x est appelée fonction dérivée de f et se note f '.
Graphiquement, la dérivée d'une fonction correspond à la pente de sa droite tangente en un point spécifique. L'illustration qui suit permet de visualiser la droite tangente (en bleu) d'une fonction quelconque en deux points distincts. Remarquez que l'inclinaison de la droite tangente varie d'un point à l'autre.
Différents nombres dérivés en un point
Soit f:I→R f : I → R et x0∈I x 0 ∈ I . On dit que f est dérivable en x0 si et seulement si le taux d'accroissement f(x)−f(x0)x−x0 f ( x ) − f ( x 0 ) x − x 0 admet une limite finie lorsque x tend vers x0 et on appelle nombre dérivé de f en x0 la limite ainsi obtenue.
Comme la dérivée en un point représente la pente de la tangente à la courbe représentative en ce point, on en déduit que si on ne peut pas définir de tangente à la courbe représentative, la dérivée n'existe pas.
Si la dérivée est d'abord positive , s' annule puis devient négative la fonction passe par un « maximum ». Si la dérivée est d'abord négative , s' annule puis devient positive la fonction passe par un « minimum ». Point d'inflexion : L'annulation de la dérivée sans changement de signe correspond à un point d'inflexion.
On dit qu'une fonction f est dérivable sur un intervalle I lorsque f est dérivable en tout point de I. On note f la fonction dérivée de f qui à tout x ∈I associe f (x). Si g ne s'annule pas sur I, f g est aussi dérivable sur I et ( f g ) = f g − fg g2 .
Si f est dérivable en a alors la fonction f est continue en a. Si f est dérivable sur un intervalle I alors la fonction f est continue sur I. Remarque : La réciproque de ce théorème est fausse. Pour s'en rendre compte, on peut s'appuyer sur une représentation graphique.
La dérivée d'une fonction permet : De calculer le coefficient directeur et donc l'équation d'une tangente. De déterminer, avant de faire un graphique, les intervalles où la fonction est croissante ou décroissante.
Re : Dérivée = 0
Si une dérivée est nulle en tout point, c'est que la fonction est contante, c'est-à-dire que pour tout x, f(x)=k avec k un réel.
Le coefficient directeur de la droite (AB) est égal à : f (b) − f (a) b− a . égal à : f (a + h) − f (a) a + h − a = f (a + h) − f (a) h . tend vers 0. Ce coefficient directeur s'appelle le nombre dérivé de f en a.
= –1 Car |ℎ| = −ℎ, si ℎ<0. n'existe pas car dépend du signe de h. La fonction valeur absolue n'est donc pas dérivable en 0. En observant la courbe représentative de la fonction valeur absolue, on comprend bien qu'il n'existe pas de tangente à la courbe en 0.
On montre que si une fonction est dérivable en un point, elle est également continue en ce point.
Si le quotient T a ( h ) = f ( a + h ) − f ( a ) h tend vers un nombre réel lorsque h tend vers 0, alors on dit que f est dérivable en a.
Pour déterminer la fonction dérivée d'une fonction sur un intervalle donné, on peut revenir à la définition du nombre dérivé en un point a. On calcule alors la limite du taux d'accroissement de cette fonction entre x et a, lorsque x tend vers a. Ce calcul « à la main » est souvent très long et laborieux.
la limite en 0 de n'existe pas. On ne peut alors parler ni de nombre dérivé, ni de tangente en . Les limites à droite et à gauche en 0 du rapport n'étant pas égales, on ne peut parler de limite en 0. La fonction valeur absolue n'est donc pas dérivable en 0.
On parle de point d'inflexion pour signifier que la courbe traverse sa tangente en ce point. Dans le cas cartésien, y = f(x), le phénomène se produit lorsque la dérivée seconde f ", dérivée de la dérivée, s'annule en changeant de signe (changement de concavité), cas bien connu des élèves de Terminale.
Pour déterminer les abscisses des extremums d'une fonction, on cherche les points où la dérivée s'annule en changeant de signe. Pour déterminer les abscisses des points d'inflexion de sa courbe, on cherche les points où la dérivée seconde s'annule en changeant de signe.
En mathématiques, une fonction continue nulle part dérivable est une fonction numérique qui est régulière du point de vue topologique (c'est-à-dire continue) mais ne l'est pas du tout du point de vue du calcul différentiel (c'est-à-dire qu'elle n'est dérivable en aucun point).
Quand on dit "la fonction f est définie sur I", on dit que tout point de I a une image par la fonction f : ni plus, ni moins. La fonction f:I=[0,1]→R,x↦2x est définie sur I : tout point de x possède une image par la fonction f.
Soit h un nombre réel tel que a + h a+h a+h appartienne à I. On dit que f est dérivable en a si le taux d'accroissement de f en a admet pour limite un nombre réel lorsque h tend vers zéro. Ce nombre, noté f ′ ( a ) f'(a) f′(a) est appelé nombre dérivé de f en a.
Par exemple la fonction f est définie sur [0;+∞[ : ainsi les nombres x appartenant à l'intervalle [0;+∞[ pourront avoir une image par f. Les autres nombres ne pourront pas en avoir.
Utilisation de la formule
On remplace h par zéro. On obtient 4 donc f'(2)=4.