Première · Mathématiques · Chapitre 5
Fonction dérivée, variations et extremums
- fonction dérivée
- opérations
- signe de f'
- extremums
- optimisation
Ce que tu sauras faire
- Dire ce qu'est la fonction dérivée d'une fonction et sur quel ensemble elle est définie
- Dériver les fonctions de référence : , ,
- Appliquer les formules d'opérations : somme, , produit, inverse, quotient
- Étudier le signe de et en déduire rigoureusement le sens de variation de
- Dresser un tableau de variations complet et y lire les extremums
- Reconnaître un extremum local et discuter la condition
- Résoudre un problème d'optimisation en modélisant puis en dérivant
Au programme du chapitre
- De la tangente à la fonction dérivée
- Les dérivées des fonctions de référence
- Les opérations sur les dérivées
- Le théorème : signe de la dérivée et sens de variation
- Dresser un tableau de variations complet
- Extremums locaux
- Résoudre un problème d'optimisation
- La rédaction attendue en devoir
Exercices corrigés
Exercice 1
Un élève écrit : « est croissante sur , donc est croissante sur . » Que penses-tu de cette phrase ?
Un coup de pouce
Une dérivée peut très bien monter tout en restant négative.
Voir la correction pas à pas
Elle mélange deux choses. Ce qui commande les variations de , c'est le signe de , pas le sens de variation de . Contre-exemple : sur , prenons . Alors , qui est bien croissante sur ; pourtant sur cet intervalle, donc y est décroissante. La bonne phrase est : « sur , donc est strictement croissante sur . »
Exercice 2
La fonction inverse a pour dérivée , strictement négative partout où elle existe. Peut-on écrire « est décroissante sur » ?
Un coup de pouce
Teste la définition de « décroissante » avec les deux nombres −1 et 1.
Voir la correction pas à pas
Non. Le théorème liant le signe de aux variations ne s'applique que sur un intervalle, et n'en est pas un (c'est une réunion de deux intervalles). Contre-exemple : alors que et , donc : l'ordre n'est pas renversé. La rédaction correcte est : « est strictement décroissante sur et sur . »
Les pièges à éviter
- Écrire pour dériver un produit.
- Inverser le numérateur du quotient : écrire .
- Conclure à un extremum dès que .
- Annoncer « décroissante sur » ou « sur ».
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