1. Rappels
A. Dérivabilité et fonction dérivée
DÉFINITION : Nombre dérivé
Soit fune fonction définie sur un intervalle Ide R.
Soit aet hdeux réels tels que aet a+happartiennent à I.
La fonction fest dérivable en asi, et seulement si, lim
h→0
f(a+h)−f(a)
h=`où `est un réel.
Le réel `est alors appelé nombre dérivé de fen aet se note f0(a).
DÉFINITION : Fonction dérivable - Fonction dérivée
Soit une fonction fdéfinie sur un intervalle Ide R.
La fonction fest dérivable sur Isi fest dérivable en tout réel xde I.
La fonction f0:x7→ f0(x)définie sur Iest appelée la fonction dérivée de fsur I.
REMARQUES :
Une fonction peut être définie en amais non dérivable en a.
Par exemple, prenons la fonction racine carrée qui est définie en 0.
On a √h−√0
h=√h
h=1
√h. Or, lim
h→0
h>0
1
√h= +∞.
Donc, la fonction racine carrée n’est pas dérivable en 0.
Les physiciens expriment une variation à l’aide du symbole ∆. Ainsi, entre xet x0, elle est
notée ∆x=x−x0et ∆y=f(x)−f(x0). On a alors : f0(x0) = lim
x→x0
∆y
∆x.
On peut noter f0(a)également df
dx(a)qui exprime la différentielle de la fonction fen a
par rapport à la variable x. Cela sert à écarter toute ambiguïté s’il y a d’autres variables.
B. Applications de la dérivation
PROPRIÉTÉ : Tangente en un point à une courbe
Soit fune fonction dérivable en aet Cfsa courbe représentative dans un repère du plan.
Une équation de la tangente à la courbe Cfau point d’abscisse aest :
y=f0(a)(x−a) + f(a).
PROPRIÉTÉ : Du signe de f0(x)aux variations de f
Soit une fonction fdéfinie et dérivable sur un intervalle Ide R.
Si f0est strictement positive sur I, sauf éventuellement en un nombre fini de points où
elle s’annule, alors fest strictement croissante sur I.
Si f0est strictement négative sur I, sauf éventuellement en un nombre fini de points où
elle s’annule, alors fest strictement décroissante sur I.
Si f0est nulle sur I, alors fest constante sur I.
86 Chapitre A3. Dérivation. Fonctions cosinus et sinus