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1. Fonctions continues Définition Une fonction définie sur un intervalle I I est continue sur I I si l'on peut tracer sa courbe représentative sans lever le crayon Exemples Les fonctions polynômes sont continues sur R \mathbb{R}. Les fonctions rationnelles sont continues sur chaque intervalle contenu dans leur ensemble de définition. La fonction racine carrée est continue sur R + \mathbb{R}^+. Les fonctions sinus et cosinus sont continues sur R \mathbb{R}. Théorème Si f f et g g sont continues sur I I, les fonctions f + g f+g, k f kf ( k ∈ R k\in \mathbb{R}) et f × g f\times g sont continues sur I I. Si, de plus, g g ne s'annule pas sur I I, la fonction f g \frac{f}{g}, est continue sur I I. Théorème (lien entre continuité et dérivabilité) Toute fonction dérivable sur un intervalle I I est continue sur I I. Dérivation et continuité d'activité. Remarque Attention! La réciproque est fausse. Par exemple, la fonction valeur absolue ( x ↦ ∣ x ∣ x\mapsto |x|) est continue sur R \mathbb{R} tout entier mais n'est pas dérivable en 0.
Aller au contenu principal Revenir aux chapitres I – Continuité d'une fonction 1) Définition Dire qu'une fonction f est continue en a signifie qu'elle a une limite en a égale à \( f(a) \) , soit: \( \lim_{x\to a}= f(a) \) Dire qu'une fonction f est continue sur I signifie qu'elle est continue en tous nombres réels de I. 2) Continuités et limites de suites \( (u_n) \) est une suite définie par \( u_0 \) et \( u_{n+1}=f(u_n) \) . Si la suite \( (u_n) \) possède une limite finie l et si la fonction f est continue en l, alors \( f(l)=l \) . II – Dérivabilité et continuité 1) Propriétés La fonction f est définie sur I et a ∈ I. Si la fonction f est dérivable en a, alors elle est continue en a. Continuité, dérivation et intégration d'une série entière. [MA3]. Si la fonction f est dérivable sur I, alors elle est continue sur I. 2) Continuité des fonctions usuelles Les fonctions polynômes sont continues car dérivables sur \( \mathbb{R} \) , La fonction inverse est continue sur \(]-\infty\text{};0[ \) et \(]0\text{};+\infty[ \) , La fonction racine carré est continue sur \(]0\text{};+\infty[ \) , Toute fonction définie sur I par composition des fonctions précédentes sont continues sur I. III – Calculs de dérivées IV- Fonctions continues et résolution d'équations 1) Théorème des valeurs intermédiaires (TVI) La fonction f est continue sur \( [a\text{};b] \) .
Dérivée seconde Soit f f une fonction définie et dérivable sur un intervalle I I. Si la fonction dérivée, f ′ f' est elle aussi dérivable, on dit que f f est deux fois dérivable et on appelle dérivée seconde, notée f ′ ′ f'', la dérivée de f ′ f'.
Si f est constante sur I, alors pour tout réel x appartenant à I, f ′ x = 0. Si f est croissante sur I, alors pour tout réel x appartenant à I, f ′ x ⩾ 0. Si f est décroissante sur I, alors pour tout réel x appartenant à I, f ′ x ⩽ 0. Le théorème suivant, permet de déterminer les variations d'une fonction sur un intervalle suivant le signe de sa dérivée. Théorème 2 Soit f une fonction dérivable sur un intervalle I de ℝ et f ′ la dérivée de f sur I. Si f ′ est nulle sur I, alors f est constante sur I. Si f ′ est strictement positive sur I, sauf éventuellement en un nombre fini de points où elle s'annule, alors f est strictement croissante sur I. Si f ′ est strictement négative sur I, sauf éventuellement en un nombre fini de points où elle s'annule, alors f est strictement décroissante sur I. Dérivation et continuités. Théorème 3 Soit f une fonction dérivable sur un intervalle ouvert I de ℝ et x 0 un réel appartenant à I. Si f admet un extremum local en x 0, alors f ′ x 0 = 0. Si la dérivée f ′ s'annule en x 0 en changeant de signe, alors f admet un extremum local en x 0. x a x 0 b x a x 0 b f ′ x − 0 | | + f ′ x + 0 | | − f x minimum f x maximum remarques Dans la proposition 2. du théorème 3 l'hypothèse en changeant de signe est importante.
Publié le 19 avril 2021. Calculer des fonctions dérivées (rappels). Etudier des fonctions (rappels). Calculer des dérivées de fonctions composées. Utiliser le théorème des valeurs intermédiaires. Etablir et utiliser la convexité d'une fonction. TEST 1 Thème: Nombres dérivés, tangentes (révisions 1G). Nbre de questions: 10. Durée: 20 minutes. Niveau de difficulté: 1. DocEval TEST 2 Thème: Calculs de fonctions dérivées (révisions 1G). Durée: 40 minutes. Niveau de difficulté: 1/2. TEST 3 Thème: Dérivées et variations (révisions 1G). Niveau de difficulté: 1/2. Dérivation et continuité. TEST 4 Thème: Dérivées des fonctions composées. Durée: 15 minutes. Niveau de difficulté: 1/2. TEST 5 Thème: Continuité, TVI. Durée: 25 minutes. Niveau de difficulté: 1/2. TEST 6 Thème: Convexité. Nbre de questions: 15. Durée: 30 minutes. Niveau de difficulté: 1/2. DocEval
Pour tous, c'est une affaire entendue que \(\left(u+v\right)'=u'+v'\) Malheureusement, ceci ne fonctionne souvent plus lorsque les sommes sont infinies. Il existe des cas dans lesquels \(S(x) = \sum _{n=0}^{+\infty} f_n(x)\) mais \(S'(x) \ne \sum _{n=0}^{+\infty} f_n\, '(x)\) Fondamental: Intégration de la somme d'une série entière sur son intervalle ouvert de convergence. Soit \(\sum u_nx^n\) une série entière de rayon R, \(0 Alors la fonction g: x ↦ f ( a x + b) g: x\mapsto f\left(ax+b\right) est dérivable là où elle est définie et:
g ′ ( x) = a f ′ ( a x + b) g^{\prime}\left(x\right)=af^{\prime}\left(ax+b\right). La fonction f: x ↦ ( 5 x + 2) 3 f: x\mapsto \left(5x+2\right)^{3} est définie et dérivable sur R \mathbb{R} et:
f ′ ( x) = 5 × 3 ( 5 x + 2) 2 = 1 5 ( 5 x + 2) 2 f^{\prime}\left(x\right)=5\times 3\left(5x+2\right)^{2}=15\left(5x+2\right)^{2}. Continuité, dérivées, connexité - Maths-cours.fr. En particulier, si g ( x) = f ( − x) g\left(x\right)=f\left( - x\right) on a g ′ ( x) = − f ′ ( − x) g^{\prime}\left(x\right)= - f^{\prime}\left( - x\right). Par exemple la dérivée de la fonction x ↦ e − x x\mapsto e^{ - x} est la fonction x ↦ − e − x x\mapsto - e^{ - x}. Le résultat précédent se généralise à l'aide du théorème suivant:
Théorème (dérivées des fonctions composées)
Soit u u une fonction dérivable sur un intervalle I I et prenant ses valeurs dans un intervalle J J et soit f f une fonction dérivable sur J J. Alors la fonction g: x ↦ f ( u ( x)) g: x\mapsto f\left(u\left(x\right)\right) est dérivable sur I I et:
g ′ ( x) = u ′ ( x) × f ′ ( u ( x)).