Mathématiques du secondaire qualifiant

Dérivation (8)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique définie par

f(x) = x³ + 1 si x≤2
3
f(x) = 2x²-4x+3 si x>2

Etudier la dérivabilité de f en 2.

Correction

On ne peut pas remplacer 2 dans l'expression f(x)=2x²-4x+3
car elle est spécifiée pour des nombres supérieur strictement à 2.

On a donc f(2)=(2³+1)÷3=3.


lim
2+
f(x)-f(2) =
lim
2+
2x²-4x+3-3
x-2 x-2
=
lim
2+
2x(x-2) =
lim
2+
2x = 4
x-2

donc f est dérivable à droite en 2 et f'd(2)=4


lim
2-
f(x)-f(2)
x-2
=
lim
2-
x³+1-9
3(x-2)

=lim
2-
x³-2³ =
lim
2-
(x²+2x+4) = 4
3(x-2)3

Donc f est dérivable en 2-
et f'g(2)=4
puisque f'g(2)=f'd(2) alors f est dérivable en 2.
Remarque dans ce cas la courbe (C) admet une tangente au point d'abscisse 2 d'équation
T: y=f'(2)(x-2)+f(2)
ou encore T: y=4x-5.

Exercice 2 tp

Calculer la limite suivante en utitisant la dérivée


lim
4
√(5x+5) - 5
x - 4
Correction

On considère la fonction f définie par
f(x)=√(5x+5).
D=[-1;+∞[ donc 4∈D
la fonction x→5x+5 est strictement positive et dérivable sur D\{-1}.

Donc f est dérivable sur D\{-1} et en particulier au point 4. On a f(4)=5

f'(4) =
lim
4
f(x) - f(4)
x - 4
=
lim
4
√(5x+5) - 5
x - 4

f'(4) est la limite demondée.

Soit x∈D\{-1}

f'(x) =(5x+5)' = 5
√(5x+5) 2√(5x+5)

donc

f '(4) = 1
2

ainsi


lim
4
√(5x+5) - 5 = 1
x - 4 2
Exercice 3 tp

Calculer la limite suivante en utitisant la dérivée


lim
π
cos(x) + 1
x - π
Exercice 4 tp

Calculer la limite suivante en utitisant la dérivée


lim
π
xsin(x)
x-π