Module

Dérivée d’une fonction réciproque

Domaine
Analyse

Dérivée d’une fonction réciproque

Méthode Mise en place du calcul de la dérivée d’une réciproque

On suppose que \(f\) réalise une bijection de \(I\) sur \(f(I)\).

\[\forall x\in I,\ \forall y\in f(I),\quad y=f(x)\Longleftrightarrow x=f^{-1}(y)\]

Avec la notation de Leibniz, on cherche à dériver \(x\), considéré comme fonction de \(y\), on cherche donc \(\frac{dx}{dy}\).

Sous réserve d’existence, on peut écrire \(\frac{dx}{dy}=\frac{1}{\frac{dy}{dx}}\).

Une condition d’existence est d’avoir \(\frac{dy}{dx}\ne0\).

Théorème Dérivée d’une fonction réciproque en un point

Soit \(f\) une fonction continue et strictement monotone sur un intervalle \(I\) et dérivable en un réel \(a\) de \(I\).

La fonction \(f^{-1}\) est dérivable en \(b=f(a)\) si et seulement si \(f'(a)\ne0\).

\[\left(f^{-1}\right)'(b)=\frac{1}{f'(a)}=\frac{1}{f'\left(f^{-1}(b)\right)}\]

Remarques Remarques

Remarque Tangente verticale lorsque la dérivée est nulle

Si \(f'(a)=0\), \(f^{-1}\) n’est pas dérivable en \(b\).

Comme on a \(\lim_{y\to b}\left|\tau_b(y)\right|=+\infty\), la courbe représentative de \(f^{-1}\) admet au point d’abscisse \(b\) une tangente verticale.

Corollaire Dérivée d’une fonction réciproque sur un intervalle

Soit \(f\) une fonction dérivable et strictement monotone sur un intervalle \(I\).

Si \(f'\) ne s’annule pas sur \(I\), alors la fonction \(f^{-1}\) est dérivable sur \(f(I)\) et on a :

\[\left(f^{-1}\right)'=\frac{1}{f'\circ f^{-1}}\]

Exemple résolu Dérivabilité de la réciproque de sinus plus identité réservé aux comptes