Dérivation. 1 Dérivées des fonctions usuelles : 2 Etude forme par forme des opérations sur les fonctions dérivables :

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1 Dérivation Dérivées des onctions usuelles : Pour savoir dériver, il aut d abord connaître les dérivées des onctions de base que vous pouvez retrouver dans le tableau cidessous. Fonction Fonction dérivée pour tout de Eemples a 0 R 3 0 a + b a R n (n N) n n R R n (n N) n n+ R ]0; + [ sin cos R cos sin R 2 Etude orme par orme des opérations sur les onctions dérivables : Nous allons voir maintenant comment dériver une somme, un produit, un quotient... Il est indispensable de bien comprendre comment onctionne les ormules suivantes pour savoir dériver. Pour inir, nous verrons comment dériver les onctions les plus diverses en repérant les ormules à utiliser. Vous pourrez ensuite, avec les tests de ce chapitre, apprendre progressivement à utiliser ces ormules orme par orme (le meilleur moyen d apprendre à dériver est de passer à la pratique). Avertissement : Nous utiliserons par souci de simpliication le traditionnel et areu abus de langage qui consiste par eemple à dire que la dérivée de 2 est égale à 2 (alors que nous devrions dire en ait que la dérivée de la onction qui à associe 2 est la Dérivation c P.Brachet -

2 onction qui à associe 2). Il ne aut jamais oublier que l on ne doit pas conondre une onction avec () (l image de par qui est un réel) et que la dérivée est elle-même une onction qui à tout associe () (le nombre dérivé de en, qui est un réel). Toujours par souci de simpliication, nous ne nous préciserons pas dans les eemples les intervalles où les onctions sont dérivables ain de nous concentrer sur l utilisation des ormules. 2- Forme + g Propriété Si et g sont deu onctions dérivables sur un intervalle I alors la onction + g est aussi dérivable sur I et ( + g) = + g. ) La dérivée de la onction déinie par 2 + est déinie par : 2 + dérivée de 2 dérivée de 2) La dérivée de la onction déinie par est déinie par : dérivée de 3 dérivée de 4 3) La dérivée de la onction déinie par + est déinie par : dérivée de dérivée de 2-2 Forme k (k réel) Propriété 2 Si est une onction dérivable sur un intervalle I et si k est un réel alors la onction k est aussi dérivable sur I et (k ) = k. ) La dérivée de la onction déinie par 3 2 est déinie par : 3 2 = 6 dérivée de 2 2) La dérivée de la onction déinie par 5 3 est déinie par : dérivée de 3 = 5 2 3) La dérivée de la onction déinie par 2 = 2 est déinie par : 2 2 = 2 2 dérivée de 2-3 Forme g Propriété 3 Si et g sont deu onctions dérivables sur un intervalle I alors la onction g est aussi dérivable sur I et ( g) = g + g. ) La dérivée de la onction déinie par est déinie par : + 2 dérivée de dérivée de 2) La dérivée de la onction déinie par 2 sin est déinie par : 2 sin + 2 cos } {{ } dérivée de 2 dérivée de sin 2 c P.Brachet - Dérivation

3 2-4 Forme 2 Propriété 4 Si est une onction dérivable sur un intervalle I alors la onction 2 est aussi dérivable sur I et ( 2) = 2. ) La dérivée de la onction déinie par (3 + ) 2 est déinie par : 2 3 dérivée de 3+ (3 + ) = 6(3 + ) 2) La dérivée de la onction déinie par (cos ) 2 est déinie par : 2 ( sin ) dérivée de cos (cos ) = 2 sin cos 2-5 Forme Propriété 5 Si est une onction dérivable sur un intervalle I (où () ne s annule pas) alors la onction ( ) = 2. ) La dérivée de la onction déinie par est déinie par : 5 dérivée de 5 5 (5 ) 2 2) La dérivée de la onction déinie par 2 est déinie par : + 3 dérivée de ( 2 + 3) 2 3) La dérivée de la onction déinie par est déinie par : sin dérivée de sin { }} { cos (sin ) 2 est aussi dérivable sur I et 2-6 Forme g Propriété 6 Si et g sont deu onctions dérivables sur un intervalle I (où g() ne s annule pas) alors la onction ( ) g et = g g g g 2. ) La dérivée de la onction déinie par 7 est déinie par : dérivée de 7 dérivée de 2+3 (7) (2 + 3) (7) (2) (2 + 3) 2 = (2 + 3) 2 = 2 (2 + 3) 2 est aussi dérivable sur I 2) La dérivée de la onction déinie par 2 est déinie par : 3 + dérivée de 2 dérivée de 3+ (2) (3 + ) ( 2 ) (3) (3 + ) 2 = (3 + ) 2 = (3 + ) 2 Dérivation c P.Brachet - 3

4 2-7 Forme (a + b) (a et b réels) Propriété 7 Soit déinie sur un intervalle I, a et b deu réels et J un intervalle tel que, pour tout de J, a + b I. Si est dérivable sur I alors la onction g déinie par g (a + b) est dérivable sur J et g a (a + b). ) La dérivée de la onction déinie par (4 + 5) 3 est déinie par : 4 dérivée de 4+5 3(4 + 5) 2 on dérive comme 3 mais avec 4+5 = 2(4 + 5) 2 2) La dérivée de la onction déinie par 3 + est déinie par : = dérivée de 3+ on dérive comme mais avec 3+ 3) La dérivée de la onction déinie par sin( 2) est déinie par : 2 dérivée de 2 cos( 2) on dérive comme sin mais avec 2 = 2 cos( 2) 3 Tableau récapitulati des opérations sur les onctions dérivables : Fonction Fonction dérivée + g + g k (k R) k g g + g g (a + b) (a et b réels) g g g 2 a (a + b) 4 Eemples de dérivation nécessitant l utilisation de plusieurs ormes : La première chose à aire avant de dériver une onction est de déterminer sa structure (somme, produit, quotient...) ain de déterminer quelles sont les ormes à utiliser. Eemples : ) Dérivée de la onction déinie par : La onction se présente d abord comme une somme de termes, on utilise donc la orme + g (de dérivée + g ) et pour dériver 2 3 et 5 2 on utilise la orme k. Ce qui donne : 2 (3 2 ) dérivée de 3 +5 (2) + (7) dérivée de 2 dérivée de 7 5 = c P.Brachet - Dérivation

5 2) Dérivée de la onction déinie par ( ) : La onction se présente sous la orme d un produit, on utilise donc la orme g (de dérivée g + g ). La dérivée de 8 2 (orme k ) est égale à 8 ( dérivée de 2 ) = 8 (2) = 6. La dérivée de 5 est elle égale à 0. Donc la dérivée de est égale à 6. D où le résultat inal : = ( ) dérivée de dérivée de 3) Dérivée de la onction déinie par : La onction se présente sous la orme d un inverse, on va donc utiliser la orme (de dérivée ). On aura donc besoin 2 de la dérivée de : La dérivée de 7 2 (orme k ) est égale à 7 ( dérivée de 2 ) = 7 (2) = 4. La dérivée de 4 étant nulle, la dérivée de sera donc égale à 4. D où le résultat inal : dérivée de 4 7 { }} { 2 ( 4) 4 (4 7 2 ) 2 = (4 7 2 ) 2 5 Calcul d une équation de la tangente à une courbe en un point : Propriété 8 Si est une onction déinie et dérivable sur un intervalle I contenant le réel a, alors une équation de la tangente à la courbe représentative de au point d abscisse a est : y = (a) + (a)( a). Eemples : ) Soit T la tangente à la courbe représentative de la onction déinie par au point d abscisse 2. Une équation de T est : y = (2) + (2)( 2) - on calcule d abord (2) : (2) = = =. - on dérive : on en déduit la valeur de (2) : (2) = =. Une équation de T est donc : y = + ()( 2) y = 3 2) Soit T la tangente à la courbe représentative de la onction déinie par 2 au point d abscisse. + 3 Une équation de T est : y = ( ) + ( ) ( ( )) y = ( ) + ( ) ( + )) - on calcule d abord ( ) : ( ) = 2( ) = on dérive : 2 ( + 3) (2 ) ( + 3) 2 = ( + 3) 2 = ( + 3) 2. - on en déduit la valeur de ( ) : 7 ( ) = ( + 3) 2 = 7 4. Une équation de T est donc : y = ( + ) y = y = Dérivation c P.Brachet - 5