2.3 exposants r´eels
•d´efinition :
on d´efinit pour deux r´eels xet yo`u x > 0, xypar :
∀x > 0,∀y∈R, xy= exp(yln(x))
- ainsi, comme on note e= exp(1), on a ∀x∈R, ex= exp(x).
•formules classiques :
∀x, t > 0,∀y, y0∈R,(xt)y=xyty; (xy)y0=xyy0;xy+y0=xyxy0
2.4 fonctions puissances :
•fonctions puissances :
ce sont les fonctions x→xa, o`u aest un r´eel fixe, d´efinies sur ]0,+∞[.
- on retrouve parmi ces fonctions puissances, la fonction carr´e x→x2, la fonction racine
carr´ee x→x1/2, mais aussi la fonction inverse x→1/x =x−1, ainsi que la fonction
x→1/√x=x−1/2.
- si a > 0, on peut prolonger la fonction puissance x→xapar continuit´e en 0, en posant
0a= 0.
•monotonie et limites :
- si a > 0, la fonction x→xaest strictement croissante et tend vers +∞en +∞.
- si a < 0, la fonction x→xaest strictement d´ecroissante et tend vers +∞en 0 et vers 0
en +∞.
•expression des d´eriv´ees :
- les fonctions puissances sont D∞sur ]0,+∞[.
- Attention : la d´erivabilit´e en 0, de mˆeme que la kfois d´erivabilit´e en 0 d´epend de la
valeur de aet n´ecessite une ´etude pr´ecise.
si f:x→xaalors f0:x→axa−1
Qui se g´en´eralise comme suit :
∀k∈N, f(k):x→a(a−1) ···(a−k+ 1)xa−k
4