Pour trouver l'ensemble de définition de la dérivée, nous devons considérer les points 𝑥 auxquels 𝑓 ′ ( 𝑥 ) = 1 3 √ 𝑥 n'est pas définie. Le seul point où elle n'est pas définie est lorsque le dénominateur est égal à zéro. Cela se produit lorsque 𝑥 = 0 .
Lorsque l'on définit une fonction, on l'écrit généralement sous la forme 𝑓 ∶ 𝑋 ⟶ 𝑌 . Cela signifie que pour tout élément 𝑥 ∈ 𝑋 , on associe par la fonction 𝑓 un élément 𝑦 ∈ 𝑌 . Nous écrivons cela comme 𝑓 ( 𝑥 ) = 𝑦 .
Pour démontrer qu'on ne peut pas prolonger une fonction f en un point a, on peut trouver deux suites (un) et (vn) qui tendent vers a telles que (f(un)) ( f ( u n ) ) et (f(vn)) ( f ( v n ) ) admettent des limites différentes (voir cet exercice).
On appelle discontinuité tout point du domaine d'une fonction où celle-ci n'est pas continue. L'ensemble des discontinuités d'une fonction peut être discret, dense voire être le domaine entier.
Soit f une fonction définie sur un intervalle I, et x0 ∈ I. Dire que f est continue en x0 signifie que . Dire que f est discontinue en x0 signifie que f n'est pas continue en x0.
Définition intuitive : Une fonction est continue sur un intervalle, si sa courbe représentative peut se tracer sans lever le crayon. Étudier graphiquement la continuité des fonctions et définies et représentées ci-dessous sur l'intervalle [−2 ; 2].
Ainsi, limx→af(x)−f(a)x−a=ℓ. lim x → a f ( x ) − f ( a ) x − a = ℓ . 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.
f (x0) = f1 (x0) + if2 (x0). On dit qu'une fonction f est dérivable sur un intervalle I lorsque f est dérivable en tout point de I.
Dérivabilité et continuité
La dérivabilité d'une fonction ne se cherche donc qu'en des points où la fonction est déjà continue. La réciproque de cette affirmation est fausse : il existe des fonctions continues en a mais non dérivables en ce point.
Notion de continuité
On dit qu'une fonction f est continue en a si lim(x→a) f(x)= f(a). On dit qu'une fonction f est continue sur un intervalle I si pour tout x_0∈I lim(x→x0)f(x) = f(x0). Une fonction continue est une fonction que l'on peut dessiner « sans lever le crayon ».
Pour montrer qu'une application est bien définie, il faut s'assurer que pour chaque antécédent x on définit bien une image unique y dans l'ensemble d'arrivée (d'où l'importance de l'ensemble d'arrivée).
Pour évaluer 𝑓 [ 𝑓 ( 𝑥 ) ] on utilise une fonction composée, qui peut aussi s'écrire ( 𝑓 ∘ 𝑓 ) ( 𝑥 ) . Pour évaluer 𝑓 [ 𝑓 ( 𝑥 ) ] en une valeur spécifique de 𝑥 , on évalue d'abord 𝑓 ( 𝑥 ) en cette valeur de 𝑥 . Puis on évalue 𝑓 ( 𝑥 ) encore une fois, cette fois en utilisant l'image obtenue précédemment comme argument.
Les fonctions disposent d'une représentation algébrique et peuvent être écrites comme f et l'antécédent comme x, ce qui donne l'image f(x). Les fonctions peuvent être variées et utiliser différentes expressions, par exemple, f ( x ) = x 2 ou f ( x ) = 2 x − 1 .
Il s'agit en fait d'une propriété générale : une fonction n'est pas dérivable aux points où elle n'est pas continue.
Pour trouver le domaine de définition de 𝑔 𝑓 , nous devons enlever les valeurs de 𝑥 qui vérifient 𝑓 ( 𝑥 ) = 0 dans cet intervalle. Nous déterminerons les valeurs de 𝑥 pour lesquelles les fonctions affines s'annulent, en considérant les domaines de définition de chaque morceau : 2 𝑥 + 2 = 0 𝑥 = − 1 .
Une fonction est dite strictement croissante sur un intervalle de x si les valeurs de y ne font qu'augmenter. Une fonction est dite strictement décroissante sur un intervalle de x si les valeurs de y ne font que diminuer.
1. (un) est bien définie si ∀n, un+1 ≥ 0, c'est `a dire si un ≥ −1. Pour tout choix de u0 ∈ [−1, +∞[, on aura alors ∀n ≥ 1,un ≥ 0 (récurrence immédiate), et donc la suite sera bien définie.
Une suite numérique est une suite géométrique de raison s'il existe un nombre réel tel que u n + 1 = q u n . Le terme général d'une suite géométrique de raison est u n = u 0 q n . Pour montrer qu'une suite est géométrique, il faut démontrer que le quotient u n + 1 u n est constant pour tout nombre entier .
1.3 Suite définie par une formule explicite
Une suite est définie par une formule explicite lorsque un s'exprime directement en fonction de n (un = f (n)). Dans ce cas, on peut calculer chaque terme à partir de son indice. Exemple Soit (un)n∈ la suite définie pour tout entier naturel n par un = 1+3n.
f . Dire qu'une fonction f est continue en a signifie donc que lorsque x se rapproche de a , alors f(x) se rapproche de f(a) .
Alors f est dérivable en x0 si et seulement si f est dérivable `a droite et `a gauche en x0 et fg(x0) = fd(x0). (2) f est dérivable en a si et seulement si f est dérivable `a droite en a. (3) f est dérivable en b si et seulement si f est dérivable `a gauche en b.
Lorsque a ∈ Z, on a si x → a+, f(x) → a = f(a) et si x → a−, f(x) = a − 1+(a − (a − 1))2 = a = f(a). Donc f est continue sur R.
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∞.