Dérivation et représentation (1)
Rappel
1) Si une fonction f est dérivable au point a alors sa courbe (C) admet une tangente d'équation
y = f'(a)(x-a)+f(a) au point d'abscisse a.
2) Si f est une fonction dérivable en a
la fonction x→f'(a)(x-a)+f(a) est l'Approximation affine de f au point a
(ou f(a+h)≃hf'(a)+f(a); h→0).
Exercice 1 tp
Soit f une fonction définie par
f(x) = √(2x - 4)
1) Etudier la dérivabilité de f au point 2
2) La courbe (C) de la fonction f admet elle une tangente au point d'abscisse 2
3) Déterminer l'approximation affine de f(4+h)
au voisinage de 0?
4) Application : donner une valeur approximative de √(4,01)
Correction
1) On a D=[2 ; +∞[ donc 2∈D car f(2)=0
On étudie donc la dérivée à droite à 2
lim 2+ |
f(x)-f(2) | = | lim 2+ |
√(2x - 4) - 0 |
x-2 | x-2 |
= | lim 2+ |
2(x-2) | |
(x-2)√(2x - 4) | |||
= | lim 2+ |
2 | = +∞ |
√(2x - 4) |
Donc f n'est pas dérivable au point 2
On a | lim 2+ |
f(x)-f(2) | = +∞ |
x-2 |
alors la courbe (C) admet une demi tangente verticle au point d'abscisse 2
3) Approximation affine de f(4+h)
4∈D et la fonction f ne s'annule pas au point 4 donc f est dérivable au point 4
On a f(a+h)≃hf '(a)+f(a), h→0
f(4)=2 il faut donc calculer f '(4)
lim x→4 |
f(x)-f(4) | = | lim x→4 | √(2x - 4) - 2 |
x-4 | x-4 |
= | lim x→4 |
2x - 4 - 4 |
(x-4)(√(2x - 4) + 2) |
= | lim x→4 |
2 | = | 1 |
√(2x - 4) + 2 | 2 |
Donc f '(4)=0,5
et par conséquent f(4+h)≃(0,5)h+2
4) Notons que √(4,01) = √(4+0,01)
0,01 s'aproche de 0
La fonction x→√(2x - 4)
est dérivable au point 4 donc
f(4+0,01)≃0,01f '(4)+f(4)
ou encore √(4,01)≃0,5×(0,01)+2
Ainsi √(4,01) ≃ 2,005
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) ; h→0 il faut donc calculer f(2) et f '(2)
lim 2 | f(x)-f(2) | = | lim 2 | -1 | = -0,25 |
x-2 | 2x |
f '(2)=-0,25 et donc f(2+h)≃-0,25h+0,5
2) 2,005 = 2+0,005 ;
0,005 s'aproche de 0 et la fonction f
est dérivable au point 2 donc
f(2+0,005)≃0,005f '(2)+f(2)
ou encore f(2,005)≃0,005×(-0,25)+0,5
et donc f(2,005) ≃0,49875.