Terme

Nombre dérivé d’une fonction

Expression
nombre dérivé

Définition

Définition Dérivabilité et nombre dérivé

Soient \(f\in \mathcal{F}(I,\mathbb{R})\) et \(x_0\in I\).

On dit que \(f\) est dérivable en \(x_0\) si la fonction \(\tau_{x_0}\), appelée taux d’accroissement de \(f\) entre \(x\) et \(x_0\), définie sur \(I\setminus\{x_0\}\), admet une limite finie en \(x_0\).

\[\tau_{x_0}(x)=\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\]

Cette limite s’appelle nombre dérivé de \(f\) en \(x_0\) et se note \(f'(x_0)\).

\[\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}=f'(x_0)\]

Remarques Remarques

Remarque Limite du taux d’accroissement

Si \(f\) est dérivable en \(x_0\), on a \(\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}=f'(x_0)\).

Remarque Expression avec un accroissement nul

Il est souvent pratique de se ramener à une limite en \(0\), en considérant, pour \(x_0+h\in I\),

\[\lim_{h\to0}\frac{f(x_0+h)-f(x_0)}{h}=f'(x_0)\]
Remarque Approximation locale par une droite

Si \(f\) est dérivable en \(x_0\), alors la fonction \(x\mapsto\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}-f'(x_0)\) a une limite nulle en \(x_0\).

Il existe une fonction \(\varepsilon\) définie sur \(I\) par

\[\varepsilon(x)=\begin{cases}\dfrac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}-f'(x_0)&\text{si }x\ne x_0,\\0&\text{si }x=x_0\end{cases}\]

vérifiant :

\[\forall x\in I,\ f(x)=f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)+(x-x_0)\varepsilon(x)\quad\text{avec}\quad\lim_{x\to x_0}\varepsilon(x)=0\]

Au voisinage de \(x_0\), \(f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)\) est une valeur approchée de \(f(x)\) avec une erreur égale à \((x-x_0)\varepsilon(x)\), où \(\varepsilon\) tend vers \(0\) en \(x_0\) :

\[f(x)\underset{x\to x_0}{\sim}f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)\]
Figure Courbe et droite d’approximation locale

Schéma de l’approximation locale.

Module : Dérivée d’une fonction

Figures

Figure Courbe et droite d’approximation locale

Schéma de l’approximation locale.

Module : Dérivée d’une fonction