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III. Applications de la dérivée
1) Sens de variation
Théorème admis
Soit f une fonction définie et dérivable sur un intervalle I.
Si, pour tout x de I, f’(x) > 0, sauf peut-être en un nombre fini de points où f’ s’annule,
alors f est strictement croissante sur I.
Si, pour tout x de I, f’(x) < 0, sauf peut-être en un nombre fini de points où f’ s’annule,
alors f est strictement décroissante sur I.
Si, pour tout x de I, f’(x) = 0, alors f est constante sur I.
2) Zéro de la dérivée et extremum local
Théorème :
Soit f une fonction dérivable sur un intervalle I ouvert. Soit c un point de I.
Si f admet un extremum local en un nombre réel c, alors f’(c) = 0.
Si f’ s’annule en c en changeant de signe, alors f(c) est un extremum.
Exemples :
Etudier le sens de variation de f définie sur I = ℝ par f(x) =
.
Calculer f(-2) et en déduire le signe de f sur I.
En déduire le sens de variation de la fonction g définie sur ]-∞ ; 0[ par g(x) =
.
( g’(x) =
; g est décroissante sur ]-∞ ; -2] et croissante sur [-2 ; 0[.
Ex 10-11-12-13-14 p.122
IV. Dérivée d’une fonction composée
1) Théorème
Soit u une fonction dérivable sur un intervalle I et à valeurs dans un intervalle J, et g une
fonction dérivable sur J, alors la fonction composée f = gou est dérivable sur l’intervalle I,
et on a :
(gou)’ = u’ (g’ou)
f’(x) = g’(u(x))
u’(x)
DEMONSTRATION
Soit a un réel de I.
u dérivable en a et g dérivable en u(a).
ax
))a(u(g))x(u(g
lim
ax
ax
)a(u)x(u
)a(u)x(u
))a(u(g))x(u(g
lim
ax
Or
)a('u
ax
)a(u)x(u
lim
ax
De plus u est dérivable en a donc continue en a donc
et
g est dérivable en u(a) donc
))a(u('g
)a(uX
))a(u(g)X(g
lim )a(uX