Mathématiques du secondaire qualifiant

Dérivation (5)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction définie par

f(x) = 5x
x²-4

Calculer f'(x).

Correction

f est une fonction rationnelle donc dérivable sur son domaine de définition D=IR\{4}.

Soit x∈D

f '(x)= (2x+5)'(x-4)-(2x+5)(x-4)'
(x-4)²
= (2)(x-4)-(2x+5)(1)
(x-4)²
= - 13
(x-4)²
Exercice 2 tp

Soit g une fonction définie par

g(x) = x²-2x
x²+1

Calculer g'(x) tel que x∈D.

Correction

g est une fonction rationnelle donc dérivable sur son domaine de définition D=IR
car (∀x∈IR): x²+1≠0.

Soit x∈D

g '(x)= (x²-2x)'(x²+1)-(x²-2x)(x²+1)'
(x²+1)²
= (2x-2)(x²+1)-(x²-2x)(2x)
(x²+1)²
= 2x³+2x-2x²-2-2x³+4x²
(x²+1)²
g'(x) = 2x²+2x-2
(x²+1)²

1.3 Continuité et dérivabilité

1.3.1 Propriété

Soient f une fonction numérique définie sur un intervalle I et a∈I.
Si f est dérivable au point a alors f est continue au point a.

Démonstration
Il suffit de montrer que


lim
a
f(x) - f(a) = 0

lim
a
f(x) - f(a) =
lim
a
(x-a)(f(x)-f(a)
x-a
=
lim
a
(x-a)
lim
a
f(x)-f(a)
x-a
= 0 x f'(a) = 0

donc


lim
a
f(x) - f(a) = 0

Ou encore


lim
a
f(x) = f(a)

et par conséquent f est continue au point a.

1.3.2 Remarque

La réciproque du propriété précédente n'est pas toujours vraie
C'est à dire si f est continue au point a alors f n'est pas nécessairement dérivable au point a.

Contre exemple
Soit f une fonction numérique définie par

{f(x)=x+1 si x< 2
f(x)=2x-1 si x≥2

f est continue en 2 mais n'est pas dérivable en 2.