Mathématiques · Glossaire

Qu'est-ce que « Dérivée en un point » ?

Aussi appelé : dérivée

Définition 12.3 Mathématiques du lycée · Chapitre 12 — Dérivation : un premier cours

Soit ff définie sur un intervalle contenant aa. Pour h0h \neq 0, former le taux de variation moyen entre aa et a+ha + h :

r(h)=f(a+h)f(a)h.r(h) = \frac{f(a+h) - f(a)}{h}.

Si r(h)r(h) se rapproche d’un unique nombre fixe lorsque hh se rapproche arbitrairement de 00, on dit que ff est dérivable en aa ; ce nombre est la dérivée de ff en aa, notée f(a)f'(a) :

f(a)=limh0f(a+h)f(a)h.f'(a) = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h}.

Exemples

Exemple 12.4

Soit f(x)=x2f(x) = x^2 et a=1a = 1. Pour h0h \neq 0 :

f(1+h)f(1)h=(1+h)21h=1+2h+h21h=h(2+h)h=2+h.\frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \frac{(1+h)^2 - 1}{h} = \frac{1 + 2h + h^2 - 1}{h} = \frac{h(2 + h)}{h} = 2 + h .

Lorsque hh tend vers 00, cela tend vers 22 : la fonction x2x^2 est dérivable en 11 et f(1)=2f'(1) = 2. Noter la stratégie : simplifier le quotient jusqu’à ce que hh n’apparaisse plus au dénominateur, puis faire h0h \to 0.

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Définition 22.1 Mathématiques du lycée · Chapitre 22 — Dérivation et convexité

Soit ff définie sur un intervalle II et aIa \in I. La fonction ff est dérivable en aa si le taux d’accroissement

f(a+h)f(a)h\frac{f(a+h) - f(a)}{h}

a une limite finie lorsque h0h \to 0. Cette limite s’appelle la dérivée de ff en aa et se note f(a)f'(a). Si ff est dérivable en tout point de II, la fonction f ⁣:xf(x)f' \colon x \mapsto f'(x) est la dérivée de ff.

Exemples

Exemple 22.15 (Inégalités de convexité)

L’exponentielle est convexe sur R\R (sa dérivée seconde est elle-même, positive). Sa tangente en 00 est y=1+xy = 1 + x, donc

ex1+xpour tout xR.\eu^x \geq 1 + x \quad \text{pour tout } x \in \R .

De telles inégalités de tangente sont un produit standard de la convexité.

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