Mathématiques du secondaire qualifiant

Dérivation (2)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction définie par f(x)=x².
Déterminer l'approximation affine de f(1+h) au voisinage de 0 ?

Correction

on a f(a+h)≃hf'(a)+f(a) avec h→0
il faut donc calculer f(1) et le nombre dérivé f'(1).


lim
1
f(x)-f(1)=
lim
1
(x+1) = 2
x-1

donc f'(1)=2 ainsi f(1+h)≃2h+1.

Exercice 2 tp

Soit f une fonction définie par

f(x) = 1
x

1) Déterminer l'approximation affine de f(2+h) au voisinage de 0 ?
2) Donner une valeur approximative de

1
2,005
Correction

on a f(a+h)≃hf'(a)+f(a) avec h→0
il faut donc calculer f(2) et le nombre dérivé f'(2).


lim
2
f(x)-f(2)=
lim
2
-1 =-0,25
x-22x

donc f'(2)=-0,25 ainsi f(2+h)≃-0,25h+0,5.
2) 2,005 = 2+0,005 et 0,005 s'aproche de 0.
f est dérivable au point 2 donc f(2+0,005)≃0,005f'(2)+f(2)
ainsi f(2,005) ≃0,49875.

1.2 Dérivabilité à gauche et dérivabilité à droite

1.2.1 Dérivée à gauche

Définition
Soit f une fonction définie sur un intervalle sous la forme [a;a+r[.
f est dérivable à droite à a

si (∃L∈IR):
lim
x→a+
f(x)-f(a) = L
x-a

L est le Nombre dérivé de f à droite à a, noté f'd(a) .

f'd(a) =
lim
x→a+
f(x)-f(a)
x-a

Exemple
Etudier la dérivabilité de la fonction f définie par f(x)=√(x) en 0+.

Correction
f(0)=0


lim
x→0+
f(x)-f(0)=
lim
x→0+
√(x)
xx
=
lim
x→0+
1 = +∞
√(x)

cette limite n'est pas un nombre réel donc f n'est pas dérivable en 0+.

1.2.2 Dérivée à gauche

Définition
Soit f une fonction définie sur un intervalle sous la forme ]a-r;a].
f est dérivable à gauche à a s'il existe un nombre réel L tel que


lim
x→a-
f(x)-f(a) = L
x-a

L est le Nombre dérivé de f à gauche à a, noté f'g(a).

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

Propriété
f est une fonction dérivable au point a équivaut à f est dérivable à droite et à gauche à a et f'd(a)=f'g(a).