On considère une fonction \( f \) définie sur un intervalle \( I \), et on note \( \cal C \) sa courbe représentative dans un repère.
Soit \( A \) un point appartenant à la courbe \( \cal C \) .
Si elle existe, la droite passant par \( A \) qui « frôle » \( \cal C \) est appelée tangente en \( A \).
On appelle fonction dérivée de \( f \) sur \( I \), noté \( f' \), la fonction qui à tout réel \( x \in I \) associe le coefficient directeur de la tangente au point \( A \) de \( \cal C \) d'absisse \( x \).
1. Règles de calcul
Propriété - Pour toutes fonctions \( f \) et \( g \) définies et dérivables sur un intervalle \( I \), pour tout nombre réel \( k \), pour tout nombre réel \( x \in I \),
\( (f+g)'(x) = f'(x) + g'(x) \) \( (k\times f)'(x) = k\times f'(x) \)
Preuve - Considérons \( a\in I \) et \( b\in I \). Alors :
| \( \dfrac{(f+g)(a) - (f+g)(b)}{a - b} \) | \( = \dfrac{f(a)+g(a) - f(b)-g(b)}{a - b} \) |
| \( = \dfrac{f(a) - f(b) +g(a) -g(b)}{a - b} \) | |
| \( = \dfrac{f(a) - f(b)}{a - b} + \dfrac{g(a) - g(b)}{a - b} \) |
| \( \dfrac{(k\times f)(a) - (k\times f)(b)}{a - b} \) | \( = \dfrac{k\times f(a) - k\times f(b)}{a - b} \) |
| \( = \dfrac{k\times (f(a) - f(b))}{a - b} \) | |
| \( = k\times\dfrac{f(a) - f(b)}{a - b} \) |
2. Les fonctions polynomiales
Propriété - Pour tout nombre entier \( n \), considérons la fonction \( f \) définie pour tout nombre réel \( x \) par \( f(x) = x^n \).
Alors \( f'(x) = n \times x^{n-1} \).
Exemple
Considèrons la fonction \( f \) définie pour tout réel \( x \) par \( f(x) =x^3 \). Alors :
\( f'(x) = 3 x^2 \).
Remarque : en pratique, on dépassera rarement \( n = 3 \).
3. La fonction inverse
Propriété - Considérons la fonction \( f \) définie pour tout nombre réel \( x\neq 0 \) par \( f(x) = \dfrac{1}{x} \).
Alors \( f'(x) = -\dfrac{1}{x^2} \).
Remarques : il s'agit de la même règle que pour les polynômes… avec \( n = -1 \).
