Math122 Calcul des primitives.
1 «Rappels 2) » de calcul différentiel. 2) Une liste de propriétés de la dérivation des fonctions dérivables
qui sont utilisées pour le calcul des primitives.
Ici on prendra ces propriétés comme des «Axiomes»,
les définitions de dérivable, fonctions dérivée,. . . et les preuves,
partiellement vues en terminale, seront données en Mat121.
À une fonction dérivable f:I→Ron associe sa (fonction) dérivée f0:I→R.
1.0.1 Proposition (Propriétés algébriques de la dérivation).
(i) (a) Une fonction constante fc:I→R
t7→c
est dérivable et f0
c=0:I→R
t7→0.
(b) L’inclusion i=iI:I→R
t7→test dérivable et i0= 1(= f1) : I→R
t7→1.
Soit f, g :I→Rdérivables et λ, µ ∈Ralors :
(ii) La combinaison linéaire λf +µg :I→Rest dérivable et : (Linéarité de la dérivation)
(λf +µg)0=λf0+µg0:I→R, t 7→ λf0(t) + µg0(t)
(iii) Le produit f·g:I→R, t 7→ f(t)g(t)est dérivable et : (Formule de Leibniz)
Si les deux fonctions fet gne s’annullent pas
en divisant par le produit fg Leibniz donne la :
formule d’addition de la dérivée logarithmique :
fg0
fg =f0
f+g0
g
qui permet des calculs plus simples, comme :
f
g0=f0
f−g0
g
(f·g)0=f0·g+f·g0:I→R, t 7→ f0(t)g(t) + f(t)g0(t)
(iv) Si pour tout t∈I, g(t)6= 0 alors le quotient I→R
t7→f(t)
g(t)
est dérivable et :
f
g0=f0g−fg0
g2:I→R, t 7→ f0(t)g(t)−f(t)g0(t)
g2(t)
1.0.2 Remarques. 1. (a) L’ensemble D(I) = {f:I→R|fest dérivable}des fonctions réelles
sur l’intervalle Iqui sont dérivables est un sous-espace vectoriel de F(I) = {f:I→R},
l’espace vectoriel de toutes les fonctions réelles sur Iet
(b) l’application dérivée D:D(I)→ F(I)
f7→f0
est linéaire.
2. En admettant la première partie du dernier point de la proposition 4.1.3 (que le quotient est
dérivable), la formule pour la dérivée du quotient découle de la formule de Leibniz :
1.0.3 Exercice. Soit Iun intervalle réel et f, g, h :I→Rdérivables telles que gh =f.
En utilisant la formule de Leibnitz, vérifier gh0=f0−g0h, en déduire, si ∀t∈I, g(t)6= 0, que ∀t∈I, h0(t) = f0(t)g(t)−f(t)g0(t)
g(t)2.
2