Mathématiques du secondaire qualifiant

Dérivation (1)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique définie par
f(x)=x³+x².
Montrer que f est dérivable en 1
puis déterminer l'équation de la tangente à la courbe de f au point A(1;f(1)).

Correction

D=IR donc 1∈D et pour montrer que f est dérivable en 1 il suffit de montrer que


lim
x→1
f(x)-f(1) ∈IR (un nombre fini)
x-1

lim
x→1
f(x)-f(1) =
lim
x→1
x³+x²-2
x-1 x-1

p(x)=x³+x²-2 est un polynôme et s'annule en 1 car p(1)=0
donc il est divisible par x-1.
On effectue donc la division euclidienne de p(x) par x-1.

+x² +0x -2 x-1
-x³ +x² x²+2x+2
0 +2x² +0x -2
-2x² +2x
0 2x -2
-2x +2
0 0

et donc p(x)=(x-1)(x²+2x+2).


lim
x→1
f(x)-f(1) =
lim
x→1
(x-1)(x²+2x+2)
x-1 x-1
=
lim
x→1
(x²+2x+2) = 5

et cela signifie que f est dérivable en 1 et f'(1)=5
ainsi (C) admet une tangente au point A(1;2) d'équation
T: y=f'(1)(x-1)+f(1) ou encore T: y=5x-3.
Notons que f est un polynôme
donc dérivable sur IR et en particulier au point 1.

Exercice 2 tp

Soit f une fonction numérique définie par
f(x)=√(x).
1) Etudier la dérivabilité de f en 0.
2) Est ce que la courbe (C) admet une tangente au point O ?

Correction

1) D=[0;+∞[ donc 0∈D et f(0)=0.


lim
x→0+
f(x)-f(0) =
lim
x→0+
√(x) - 0
x-0 x
=
lim
x→0+
1 = +∞ ∉IR
√(x)

donc f n'est pas dérivable en 0.
2) f n'est pas dérivable en 0 donc la courbe (C) n'a pas de tangente au point O, mais elle admet une demi-tangente verticale vers le haut.

Propriété Soit a∈D.
Si une fonction f n'est pas dérivable au point a

et
lim
x→a
f(x)-f(a) = ±∞
x-a

alors la courbe (C) admet une demi-tangente au point d'abscisse a.