Compléments sur la dérivation

I. Rappels de Première

1. Nombre dérivé et tangente

Nombre dérivé
Le nombre dérivé de en est :



Interprétation : est le coefficient directeur de la tangente à la courbe de au point d'abscisse .
Équation de la tangente
La tangente à la courbe de au point d'abscisse a pour équation :

2. Dérivées usuelles

Fonction Dérivée Domaine
(constante)
()

3. Opérations sur les dérivées

FonctionDérivée

II. Dérivée d'une composée

1. Formule

Dérivée d'une composée
Si est dérivable en et est dérivable en , alors :



Notation : .

2. Cas particuliers importants

FonctionDérivéeCondition
Exemple 1
.

On pose , .

.
Exemple 2
.

On pose , .

.
Exemple 3
.

On pose , . C'est .

.

III. Dérivées successives

1. Définition

Dérivées successives
est la dérivée seconde.
est la dérivée troisième.
est la dérivée -ième.
Exemple
.





2. Interprétation de

Lien avec la convexité
sur convexe sur (courbe « en creux »).
sur concave sur (courbe « en bosse »).

Ce lien sera approfondi dans le chapitre Convexité.

IV. Compléments sur l'étude de fonctions

1. Dérivée et sens de variation (rappel)

Lien dérivée — variations
Sur un intervalle :
sur strictement croissante sur .
sur strictement décroissante sur .
sur constante sur .

2. Extremum local

Condition nécessaire
Si est dérivable en et admet un extremum local en , alors .
Attention : la réciproque est fausse !
Exemple : en . mais n'a pas d'extremum en 0 (fonction strictement croissante).
Condition suffisante : changement de signe de
Si et si change de signe en :
passe de à admet un maximum local en .
passe de à admet un minimum local en .

Si ne change pas de signe → pas d'extremum.

3. Position relative courbe/tangente

Position de la courbe par rapport à sa tangente
On étudie le signe de .

• Si au voisinage de → courbe au-dessus de la tangente.
• Si → courbe en-dessous.
• Si change de signe en → la courbe traverse la tangente.

V. Dérivée de pour entier relatif

1. Exposant négatif

Formule générale
Pour tout :



La formule est la même que pour .
Démonstration pour
.

On retrouve la formule connue.
Exemple
.

2. Tableau étendu

FonctionDérivéeCondition
() si
() si

VI. Méthodes

M1 — Dériver une composée

Méthode
1. Identifier la fonction intérieure .
2. Calculer .
3. Appliquer .
Exemple
.

On pose , . C'est .

.

M2 — Étude complète d'une fonction

Les 6 étapes
1. Domaine de définition.
2. Limites aux bornes → asymptotes.
3. Dérivée et son signe.
4. Tableau de variations.
5. Tangentes remarquables.
6. Courbe représentative.
Exemple complet :
1. Domaine : .

2. Limites :
, AV .
en AO .

3. Dérivée :
.

.

4. Signe de : sur et . sur et .

Maximum local : . Minimum local : .

M3 — Tangente

Méthode
1. Calculer .
2. Calculer .
3. Écrire .
Exemple
en .

.
, .

Tangente : .

M4 — Extremums

Méthode
1. Calculer .
2. Résoudre .
3. Étudier le signe de autour de chaque solution.
4. Changement de signe → extremum. Pas de changement → pas d'extremum.

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