La dérivabilité se démontre usuellement de deux façons : dans l'étude locale (c'est-à-dire en se plaçant dans un voisinage du point étudié), en utilisant directement la définition de l'existence du nombre dérivé à l'aide de limites.
Si ℓ∈R, ℓ ∈ R , ceci prouve que f f est dérivable en a a et que f′ f ′ est continue en a a puisque limx→af′(x)=f′(a)=ℓ.
Soient a et x deux éléments de I. "f est dérivable en a" signifie que le taux de variation de f en a admet une limite L en a. Ainsi, on peut écrire : La limite L est notée f'(a) et s'appelle le nombre dérivé de f en a.
On dit qu'une fonction f est dérivable sur un intervalle I lorsque f est dérivable en tout point de I. On note f la fonction dérivée de f qui à tout x ∈I associe f (x). Si g ne s'annule pas sur I, f g est aussi dérivable sur I et ( f g ) = f g − fg g2 .
La dérivée d'une fonction composée, f ∘ g , se calcule en utilisant la formule ( f ∘ g ) ′ ( x ) = g ′ ( x ) × f ′ ( g ( x ) ) . Quant aux limites d'une fonction composée, si lim x → a g ( x ) = b , nous avons que lim x → a f ∘ g ( x ) = lim x → b f ( x ) .
D'après le théorème des fonctions réciproques, la fonction est dérivable en tout point image d'un tel que. Mais on a : f ′ ( x ) = 0 ⇔ x = 0 , donc est dérivable en tout point autre que. Donc est dérivable sur. Représentation graphique de et de dans un repère orthonormé.
Soient I un intervalle de R, f : I → R une fonction dérivable et a ∈ I. On dit que f est deux fois dérivable en a si f est dérivable en a. La dérivée de f en a s'appelle la dérivée seconde de f en a et se note f (a). On dit que f est deux fois dérivable si f est dérivable.
Se dit d'une fonction qui a une dérivée. (On distingue, selon les cas, les fonctions dérivables à droite ou à gauche, dérivables sur un intervalle ouvert ou fermé, dérivables n fois ou indéfiniment dérivables.)
Sommaire. On peut déterminer graphiquement la valeur de la dérivée d'une fonction f en un réel a, en utilisant la tangente à la courbe représentative de f au point d'abscisse a. On considère la fonction f, dont la courbe représentative C_f est donnée ci-dessous. T_0 est la tangente à C_f au point d'abscisse 0.
Exemple. Soit f une fonction de la variable réelle x définie par f ( x ) = 8 x + 32 . La fonction est définie pour tous les x tels que est positif ou nul et seulement pour ceux-ci. La quantité est positive ou nulle si et seulement si 8 x est supérieur ou égal à − 32 .
la dérivée n-`eme de f en a l'application x ↦→ f(n)(x). Soit n ∈ N∗. On dit que f est n-fois continûment dérivable (ou de classe Cn) sur D si f est n-fois dérivable sur D et f(n) est continue. On dit que f est indéfiniment dérivable (ou de classe C∞) sur D lorsque pour tout n ∈ N, f est n-fois dérivable sur D.
Une fonction n'est pas dérivable en un réel a de son domaine si notamment la dérivée à gauche en ce point est différente de la dérivée à droite en ce même point.
La fonction valeur absolue prenant deux valeurs différentes suivant les valeurs de x, sa dérivée fera de même. Si x < 0, sa dérivée vaut −1. Si x > 0, sa dérivée vaut 1. La fonction valeur absolue n'est pas dérivable en 0.
La fonction f(x) = |x| a une dérivée discontinue en x = 0. |x| n'est pas dérivable en 0. Elle n'est donc pas dérivable sur R.
La fonction f est croissante sur I si : ∀(a,b)∈I2, a≤b⟹f(a)≤f(b). ∀ ( a , b ) ∈ I 2 , a ≤ b ⟹ f ( a ) ≤ f ( b ) .
si la dérivée n-i`eme, notée f(n), est continue, alors on dit que f est de classe Cn. (5) Si f est de classe Cn pour tout n ∈ N, alors f est infiniment dérivable, on dit que f est de classe C∞.
L'ensemble des nombres entiers, représenté par le symbole Z, regroupe tous les nombres naturels (entiers positifs) et leurs opposés (entiers négatifs). Z={…,−3,−2,−1,0,1,2,3,…}
Définition formelle
Ce calcul de limite revient graphiquement à rechercher la tangente à la courbe en ce point. Ainsi, le nombre dérivé d'une fonction en un point, s'il existe, est égal à la pente de la tangente à la courbe représentative de la fonction en ce point.
si la dérivée est nulle sur tout l'intervalle, la fonction est constante sur cet intervalle. Exemple : la fonction est définie sur . Sa dérivée est toujours positive (ou nulle pour x = 0). Cette fonction est donc croissante sur son domaine de définition.
On a ainsi : f (x) = u(x) + v(x). Pour tout x de R , u'(x) = 1 et v'(x) = 2x.
Définition. La dérivée d'une fonction f(x) représente le taux de variation de cette fonction. Elle peut être dénotée f'(x) ou encore dfdx. Le calcul et l'étude de la dérivée sont des notions importantes dans l'étude des fonctions.
L'ensemble ℕ vient de l'appellation naturale attribuée à Peano. Il désigne l'ensemble des nombres entiers naturels (exemples : 0 1 2 3 7). Si l'on note ℕ*, cela signifie que l'on exclut le zéro. L'ensemble ℤ vient de l'allemand zahlen qui signifie compter.
Quelques propriétés mathématiques du zéro
On dit que le zéro est un nombre cardinal, représentant l'ensemble vide. C'est le plus petit nombre entier naturel, et également un élément neutre, le seul à ne pas avoir d'inverse : il est à la fois positif et négatif.
On appelle ces nombres : les entiers naturels. Mais parfois, il n'y a rien à compter, le zéro est aussi un nombre entier naturel. C'est d'ailleurs le tout premier. L'ensemble des nombres entiers naturels se note ℕ (vient de l'italien « Naturale »).