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    Opérations

    Règle de la chaîne - Dérivée d’une fonction composée
    Dérivées successives

    Soient \(f,g:I\to\Bbb R\) deux fonctions dérivables
    1. \({{(f+g)'(x)}}={{f'(x)+g'(x)}}\)
    2. \({{(\lambda f)'(x)}}={{\lambda f'(x)}}\)
    3. \({{(f\times g)'(x)}}= {{fg'(x)+f'g(x)}}\)
    4. \({{\left(\frac fg\right)'(x)}}={{{f'g(x)-g'f(x)\over g^2(x)}, g(x)\neq 0}}\)

    Applications

    Lien avec la croissance/décroissance

    Soit \(f:[a,b]\to\Bbb R\) une fonction continue sur \([a,b]\) et dérivable sur \(]a,b[\)
    - Si \(\forall x\in (a,b),f'(x)\geqslant 0\), alors \(f\) est croissante
    - Réciproquement, si \(f\) est croissante, alors \(\forall x\in(a,b),f'(x)\geqslant0\)

    Démonstration :

    1. Supposons que \(\forall x\in(a,b),f'(x)\geqslant0\)
      Soient \(x,y\in(a,b)\) tels que \(x\leqslant y\)
      Par le Théorème des accroissements finis, il existe \(c\in(x,y)\) tel que \(f(x)-f(y)=f'(c)(x-y)\)
      Mais \(f'(c)\geqslant 0\) (d'après la première supposition) et \(x-y\leqslant0\)
      Alors \(f(x)-f(y)\leqslant0\)
      Alors \(f(x)\leqslant f(y)\)
      Donc \(f\) est croissante
    2. Soit \(f\) une fonction croissante
      alors, si \(y\gt x\), on a \(f(y)-f(x)\geqslant0\)
      $$\lim_{y\to x}{f(y)-f(x)\over y-x}\geqslant0$$
      alors \(\forall x, f'(x)\geqslant0\)

      Remarque :
      \(f\) est strictement croissante sur \([a,b]\) n'implique pas que \(f'(x)\gt 0\) pour chaque \(x\in[a,b]\)

      (Fonction croissante, Fonction décroissante, Fonction strictement croissante, Fonction strictement décroissante)

      Exemple :
      \(f:x\mapsto x^3\) est strictement croissante, pourtant \(f'(0)=3\times 0^2=0\)

    Méthodes

    Dérivée - Dérivation
    Dérivée automatique


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