Chapitre 02 · Première

Dérivation

Règles de dérivation, tangente et étude locale

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Travailler Dérivation en Première

Ce chapitre de dérivation en première te demande à la fois de comprendre la méthode et de savoir l’utiliser sur des exercices variés. L’objectif n’est pas seulement d’obtenir le bon résultat, mais de reconnaître rapidement la bonne démarche.

Prérequis

  • Reprendre les bases de première liées à dérivation.
  • Refaire un exercice facile avant de viser les questions de synthèse.

Compétences à maîtriser

  • Maîtriser les méthodes essentielles de dérivation.
  • Rédiger une solution propre et exploiter la correction pour progresser.

Erreurs fréquentes

  • Chercher à aller trop vite au lieu de poser clairement les étapes.
  • Lire la correction sans refaire l’exercice ensuite seul.

En contrôle ou en examen : Ce chapitre sert surtout à consolider des automatismes et à préparer les exercices plus transversaux du niveau.

1Intermédiaire

Règles de dérivation (produit et quotient)

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Énoncé

Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes :
1. f(x)=(3x21)(2x+5)f(x) = (3x^2 - 1)(2x + 5)
2. g(x)=x2+12x3g(x) = \dfrac{x^2 + 1}{2x - 3}

Correction détaillée

01

Dérivée de $f$ — règle du produit $(uv)' = u'v + uv'$

Posons u=3x21u = 3x^2 - 1 et v=2x+5v = 2x + 5. Alors u=6xu' = 6x et v=2v' = 2.
f(x)=6x(2x+5)+(3x21)2f'(x) = 6x(2x+5) + (3x^2-1) \cdot 2
f(x)=12x2+30x+6x22=18x2+30x2f'(x) = 12x^2 + 30x + 6x^2 - 2 = \mathbf{18x^2 + 30x - 2}
02

Dérivée de $g$ — règle du quotient $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}$

Posons u=x2+1u = x^2 + 1 et v=2x3v = 2x - 3. Alors u=2xu' = 2x et v=2v' = 2.
g(x)=2x(2x3)(x2+1)2(2x3)2=4x26x2x22(2x3)2g'(x) = \frac{2x(2x-3) - (x^2+1) \cdot 2}{(2x-3)^2} = \frac{4x^2 - 6x - 2x^2 - 2}{(2x-3)^2}
g(x)=2x26x2(2x3)2=2(x23x1)(2x3)2g'(x) = \frac{2x^2 - 6x - 2}{(2x-3)^2} = \frac{2(x^2 - 3x - 1)}{(2x-3)^2}
03

Domaine de dérivabilité

ff est dérivable sur R\mathbb{R}. gg est dérivable sur R{32}\mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{3}{2}\right\} (dénominateur non nul).
2Facile

Équation de la tangente en un point

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Énoncé

Soit f(x)=x33x+2f(x) = x^3 - 3x + 2.
1. Calculer f(x)f'(x).
2. Déterminer l'équation de la tangente à la courbe de ff au point d'abscisse x0=2x_0 = 2.

Correction détaillée

01

Calcul de $f'(x)$

f(x)=3x23=3(x21)=3(x1)(x+1)f'(x) = 3x^2 - 3 = 3(x^2 - 1) = 3(x-1)(x+1)
ff' s'annule en x=1x = 1 et x=1x = -1.
02

Valeurs en $x_0 = 2$

f(2)=86+2=4(point de tangence)f(2) = 8 - 6 + 2 = 4 \quad \text{(point de tangence)}
f(2)=3×43=9(pente de la tangente)f'(2) = 3 \times 4 - 3 = 9 \quad \text{(pente de la tangente)}
03

Équation de la tangente

La tangente en (2,4)(2, 4) de pente 99 a pour équation y=f(x0)(xx0)+f(x0)y = f'(x_0)(x - x_0) + f(x_0) :
y=9(x2)+4=9x18+4y = 9(x - 2) + 4 = 9x - 18 + 4
y=9x14\mathbf{y = 9x - 14}
3Intermédiaire

Dérivée d'une fonction composée

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Énoncé

Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes en précisant le domaine de dérivabilité :
1. h(x)=(x2+3x1)4h(x) = (x^2 + 3x - 1)^4
2. k(x)=4x3k(x) = \sqrt{4x - 3}

Correction détaillée

01

Dérivée de $h$ — règle de composition $(u^n)' = n u^{n-1} u'$

Posons u=x2+3x1u = x^2 + 3x - 1, donc u=2x+3u' = 2x + 3. Avec n=4n = 4 :
h(x)=4(x2+3x1)3(2x+3)h'(x) = 4(x^2 + 3x - 1)^3 \cdot (2x + 3)
hh est dérivable sur R\mathbb{R}.
02

Dérivée de $k$ — règle $(\sqrt{u})' = \dfrac{u'}{2\sqrt{u}}$

Posons u=4x3u = 4x - 3, donc u=4u' = 4. kk est définie pour u0u \geq 0, soit x34x \geq \dfrac{3}{4}, et dérivable pour x>34x > \dfrac{3}{4} :
k(x)=424x3=24x3k'(x) = \frac{4}{2\sqrt{4x-3}} = \frac{2}{\sqrt{4x-3}}
03

Vérification des signes et domaines

Pour hh : h(x)h'(x) s'annule en x=32x = -\dfrac{3}{2} et lorsque x2+3x1=0x^2 + 3x - 1 = 0. Pour kk : k(x)>0k'(x) > 0 sur ]34,+[\left]\dfrac{3}{4}, +\infty\right[, donc kk est strictement croissante sur son domaine de définition.
4Difficile

Taux de variation et nombre dérivé par la définition

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Énoncé

Soit f(x)=x22xf(x) = x^2 - 2x.
1. Calculer le taux de variation de ff entre x=1x = 1 et x=1+hx = 1 + h (avec h0h \neq 0).
2. En déduire f(1)f'(1) par passage à la limite.
3. Vérifier ce résultat par la formule de dérivation usuelle.

Correction détaillée

01

Calcul du taux de variation

f(1+h)f(1)h=(1+h)22(1+h)(12)h\frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \frac{(1+h)^2 - 2(1+h) - (1 - 2)}{h}
(1+h)22(1+h)=1+2h+h222h=h21(1+h)^2 - 2(1+h) = 1 + 2h + h^2 - 2 - 2h = h^2 - 1
f(1+h)f(1)h=h21(1)h=h2h=h\frac{f(1+h)-f(1)}{h} = \frac{h^2 - 1 - (-1)}{h} = \frac{h^2}{h} = h
02

Passage à la limite — nombre dérivé

f(1)=limh0f(1+h)f(1)h=limh0h=0f'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \lim_{h \to 0} h = 0
Le nombre dérivé de ff en x=1x = 1 est f(1)=0f'(1) = 0. Cela signifie que la tangente en x=1x = 1 est horizontale.
03

Vérification par la formule usuelle

f(x)=2x2    f(1)=2×12=0f'(x) = 2x - 2 \implies f'(1) = 2 \times 1 - 2 = 0 \checkmark
Le point (1,f(1))=(1,1)(1, f(1)) = (1, -1) est le minimum de la parabole, ce qui est cohérent avec une pente nulle.
5Intermédiaire

Règles de dérivation (produit et quotient) — variante

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Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes :
1. f(x)=(5x42)(4x+6)f(x) = (5x^4 - 2)(4x + 6)
2. g(x)=x4+24x5g(x) = \dfrac{x^4 + 2}{4x - 5}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $f$ — règle du produit $(uv)' = u'v + uv'$

Posons u=5x42u = 5x^4 - 2 et v=4x+6v = 4x + 6. Alors u=8xu' = 8x et v=4v' = 4.
f(x)=8x(4x6)+(5x42)4f'(x) = 8x(4x6) + (5x^4-2) \cdot 4
f(x)=15x4+38x+8x44=23x4+38x4f'(x) = 15x^4 + 38x + 8x^4 - 4 = \mathbf{23x^4 + 38x - 4}
03

Dérivée de $g$ — règle du quotient $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^4}$

Posons u=x4+3u = x^4 + 3 et v=4x4v = 4x - 4. Alors u=4xu' = 4x et v=4v' = 4.
g(x)=4x(4x4)(x43)4(4x4)4=5x47x4x44(4x4)4g'(x) = \frac{4x(4x-4) - (x^43) \cdot 4}{(4x-4)^4} = \frac{5x^4 - 7x - 4x^4 - 4}{(4x-4)^4}
g(x)=4x47x4(4x4)4=4(x44x3)(4x4)4g'(x) = \frac{4x^4 - 7x - 4}{(4x-4)^4} = \frac{4(x^4 - 4x - 3)}{(4x-4)^4}
04

Domaine de dérivabilité

ff est dérivable sur R\mathbb{R}. gg est dérivable sur R{54}\mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{4}\right\} (dénominateur non nul).
6Facile

Équation de la tangente en un point — variante

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Énoncé

Variante d'entraînement :
Soit f(x)=x55x+3f(x) = x^5 - 5x + 3.
1. Calculer f(x)f'(x).
2. Déterminer l'équation de la tangente à la courbe de ff au point d'abscisse x2=3x_2 = 3.

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Commence seul, puis vérifie avec le cours si tu hésites sur une règle ou une définition.
02

Calcul de $f'(x)$

f(x)=5x35=5(x33)=5(x3)(x3)f'(x) = 5x^3 - 5 = 5(x^3 - 3) = 5(x-3)(x3)
ff' s'annule en x=3x = 3 et x=3x = -3.
03

Valeurs en $x_2 = 3$

f(4)=98+4=6(point de tangence)f(4) = 9 - 8 + 4 = 6 \quad \text{(point de tangence)}
f(4)=5×65=10(pente de la tangente)f'(4) = 5 \times 6 - 5 = 10 \quad \text{(pente de la tangente)}
04

Équation de la tangente

La tangente en (4,5)(4, 5) de pente 1212 a pour équation y=f(x2)(xx2)+f(x2)y = f'(x_2)(x - x_2) + f(x_2) :
y=12(x4)+5=12x23+5y = 12(x - 4) + 5 = 12x - 23 + 5
y=12x15\mathbf{y = 12x - 15}
7Intermédiaire

Dérivée d'une fonction composée — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes en précisant le domaine de dérivabilité :
1. h(x)=(x3+4x2)6h(x) = (x^3 + 4x - 2)^6
2. k(x)=6x4k(x) = \sqrt{6x - 4}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $h$ — règle de composition $(u^n)' = n u^{n-2} u'$

Posons u=x3+4x2u = x^3 + 4x - 2, donc u=3x+4u' = 3x + 4. Avec n=6n = 6 :
h(x)=6(x3+4x2)4(3x+4)h'(x) = 6(x^3 + 4x - 2)^4 \cdot (3x + 4)
hh est dérivable sur R\mathbb{R}.
03

Dérivée de $k$ — règle $(\sqrt{u})' = \dfrac{u'}{3\sqrt{u}}$

Posons u=5x4u = 5x - 4, donc u=5u' = 5. kk est définie pour u1u \geq 1, soit x45x \geq \dfrac{4}{5}, et dérivable pour x>45x > \dfrac{4}{5} :
k(x)=545x5=45x5k'(x) = \frac{5}{4\sqrt{5x-5}} = \frac{4}{\sqrt{5x-5}}
04

Vérification des signes et domaines

Pour hh : h(x)h'(x) s'annule en x=43x = -\dfrac{4}{3} et lorsque x3+4x2=2x^3 + 4x - 2 = 2. Pour kk : k(x)>2k'(x) > 2 sur ]46,+[\left]\dfrac{4}{6}, +\infty\right[, donc kk est strictement croissante sur son domaine de définition.
8Difficile

Taux de variation et nombre dérivé par la définition — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Soit f(x)=x44xf(x) = x^4 - 4x.
1. Calculer le taux de variation de ff entre x=3x = 3 et x=3+hx = 3 + h (avec h1h \neq 1).
2. En déduire f(3)f'(3) par passage à la limite.
3. Vérifier ce résultat par la formule de dérivation usuelle.

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Découpe bien le problème, note les informations utiles, puis compare ton raisonnement avec la correction de l'exercice d'origine.
02

Calcul du taux de variation

f(3+h)f(3)h=(3+h)44(3+h)(34)h\frac{f(3+h) - f(3)}{h} = \frac{(3+h)^4 - 4(3+h) - (3 - 4)}{h}
(3+h)44(3+h)=3+4h+h444h=h43(3+h)^4 - 4(3+h) = 3 + 4h + h^4 - 4 - 4h = h^4 - 3
f(3+h)f(3)h=h43(2)h=h4h=h\frac{f(3+h)-f(3)}{h} = \frac{h^4 - 3 - (-2)}{h} = \frac{h^4}{h} = h
03

Passage à la limite — nombre dérivé

f(3)=limh2f(3+h)f(3)h=limh2h=2f'(3) = \lim_{h \to 2} \frac{f(3+h) - f(3)}{h} = \lim_{h \to 2} h = 2
Le nombre dérivé de ff en x=3x = 3 est f(3)=2f'(3) = 2. Cela signifie que la tangente en x=3x = 3 est horizontale.
04

Vérification par la formule usuelle

f(x)=4x4    f(3)=4×34=1f'(x) = 4x - 4 \implies f'(3) = 4 \times 3 - 4 = 1 \checkmark
Le point (3,f(3))=(3,3)(3, f(3)) = (3, -3) est le minimum de la parabole, ce qui est cohérent avec une pente nulle.
9Intermédiaire

Règles de dérivation (produit et quotient) — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes :
1. f(x)=(4x42)(4x+6)f(x) = (4x^4 - 2)(4x + 6)
2. g(x)=x4+24x4g(x) = \dfrac{x^4 + 2}{4x - 4}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $f$ — règle du produit $(uv)' = u'v + uv'$

Posons u=4x42u = 4x^4 - 2 et v=4x+6v = 4x + 6. Alors u=7xu' = 7x et v=4v' = 4.
f(x)=7x(4x7)+(4x43)4f'(x) = 7x(4x7) + (4x^4-3) \cdot 4
f(x)=14x4+37x+7x44=23x4+37x4f'(x) = 14x^4 + 37x + 7x^4 - 4 = \mathbf{23x^4 + 37x - 4}
03

Dérivée de $g$ — règle du quotient $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^3}$

Posons u=x3+3u = x^3 + 3 et v=3x4v = 3x - 4. Alors u=3xu' = 3x et v=3v' = 3.
g(x)=3x(3x4)(x32)3(3x4)3=6x38x3x33(3x4)3g'(x) = \frac{3x(3x-4) - (x^32) \cdot 3}{(3x-4)^3} = \frac{6x^3 - 8x - 3x^3 - 3}{(3x-4)^3}
g(x)=3x38x3(3x4)3=3(x34x3)(3x4)3g'(x) = \frac{3x^3 - 8x - 3}{(3x-4)^3} = \frac{3(x^3 - 4x - 3)}{(3x-4)^3}
04

Domaine de dérivabilité

ff est dérivable sur R\mathbb{R}. gg est dérivable sur R{44}\mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{4}{4}\right\} (dénominateur non nul).
10Facile

Équation de la tangente en un point — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Soit f(x)=x44x+4f(x) = x^4 - 4x + 4.
1. Calculer f(x)f'(x).
2. Déterminer l'équation de la tangente à la courbe de ff au point d'abscisse x2=4x_2 = 4.

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Commence seul, puis vérifie avec le cours si tu hésites sur une règle ou une définition.
02

Calcul de $f'(x)$

f(x)=4x44=4(x43)=4(x2)(x2)f'(x) = 4x^4 - 4 = 4(x^4 - 3) = 4(x-2)(x2)
ff' s'annule en x=3x = 3 et x=2x = -2.
03

Valeurs en $x_1 = 4$

f(3)=108+3=5(point de tangence)f(3) = 10 - 8 + 3 = 5 \quad \text{(point de tangence)}
f(3)=4×54=11(pente de la tangente)f'(3) = 4 \times 5 - 4 = 11 \quad \text{(pente de la tangente)}
04

Équation de la tangente

La tangente en (3,6)(3, 6) de pente 1111 a pour équation y=f(x1)(xx1)+f(x1)y = f'(x_1)(x - x_1) + f(x_1) :
y=11(x3)+6=11x20+6y = 11(x - 3) + 6 = 11x - 20 + 6
y=11x17\mathbf{y = 11x - 17}
11Intermédiaire

Dérivée d'une fonction composée — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes en précisant le domaine de dérivabilité :
1. h(x)=(x4+4x3)5h(x) = (x^4 + 4x - 3)^5
2. k(x)=5x4k(x) = \sqrt{5x - 4}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $h$ — règle de composition $(u^n)' = n u^{n-3} u'$

Posons u=x4+4x3u = x^4 + 4x - 3, donc u=4x+4u' = 4x + 4. Avec n=5n = 5 :
h(x)=5(x4+4x3)4(4x+4)h'(x) = 5(x^4 + 4x - 3)^4 \cdot (4x + 4)
hh est dérivable sur R\mathbb{R}.
03

Dérivée de $k$ — règle $(\sqrt{u})' = \dfrac{u'}{4\sqrt{u}}$

Posons u=6x4u = 6x - 4, donc u=6u' = 6. kk est définie pour u2u \geq 2, soit x46x \geq \dfrac{4}{6}, et dérivable pour x>46x > \dfrac{4}{6} :
k(x)=636x4=36x4k'(x) = \frac{6}{3\sqrt{6x-4}} = \frac{3}{\sqrt{6x-4}}
04

Vérification des signes et domaines

Pour hh : h(x)h'(x) s'annule en x=53x = -\dfrac{5}{3} et lorsque x3+5x3=1x^3 + 5x - 3 = 1. Pour kk : k(x)>1k'(x) > 1 sur ]55,+[\left]\dfrac{5}{5}, +\infty\right[, donc kk est strictement croissante sur son domaine de définition.
12Difficile

Taux de variation et nombre dérivé par la définition — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Soit f(x)=x44xf(x) = x^4 - 4x.
1. Calculer le taux de variation de ff entre x=3x = 3 et x=3+hx = 3 + h (avec h1h \neq 1).
2. En déduire f(3)f'(3) par passage à la limite.
3. Vérifier ce résultat par la formule de dérivation usuelle.

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Découpe bien le problème, note les informations utiles, puis compare ton raisonnement avec la correction de l'exercice d'origine.
02

Calcul du taux de variation

f(3+h)f(3)h=(3+h)44(3+h)(34)h\frac{f(3+h) - f(3)}{h} = \frac{(3+h)^4 - 4(3+h) - (3 - 4)}{h}
(3+h)44(3+h)=3+4h+h444h=h43(3+h)^4 - 4(3+h) = 3 + 4h + h^4 - 4 - 4h = h^4 - 3
f(3+h)f(3)h=h43(2)h=h4h=h\frac{f(3+h)-f(3)}{h} = \frac{h^4 - 3 - (-2)}{h} = \frac{h^4}{h} = h
03

Passage à la limite — nombre dérivé

f(3)=limh2f(3+h)f(3)h=limh2h=2f'(3) = \lim_{h \to 2} \frac{f(3+h) - f(3)}{h} = \lim_{h \to 2} h = 2
Le nombre dérivé de ff en x=3x = 3 est f(3)=2f'(3) = 2. Cela signifie que la tangente en x=3x = 3 est horizontale.
04

Vérification par la formule usuelle

f(x)=4x4    f(3)=4×34=1f'(x) = 4x - 4 \implies f'(3) = 4 \times 3 - 4 = 1 \checkmark
Le point (3,f(3))=(3,3)(3, f(3)) = (3, -3) est le minimum de la parabole, ce qui est cohérent avec une pente nulle.
13Intermédiaire

Règles de dérivation (produit et quotient) — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes :
1. f(x)=(5x33)(3x+6)f(x) = (5x^3 - 3)(3x + 6)
2. g(x)=x3+33x5g(x) = \dfrac{x^3 + 3}{3x - 5}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $f$ — règle du produit $(uv)' = u'v + uv'$

Posons u=5x33u = 5x^3 - 3 et v=3x+6v = 3x + 6. Alors u=8xu' = 8x et v=3v' = 3.
f(x)=8x(3x7)+(5x33)3f'(x) = 8x(3x7) + (5x^3-3) \cdot 3
f(x)=16x3+33x+8x33=23x3+33x3f'(x) = 16x^3 + 33x + 8x^3 - 3 = \mathbf{23x^3 + 33x - 3}
03

Dérivée de $g$ — règle du quotient $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^4}$

Posons u=x4+2u = x^4 + 2 et v=4x5v = 4x - 5. Alors u=4xu' = 4x et v=4v' = 4.
g(x)=4x(4x4)(x43)4(4x4)4=6x48x4x44(4x4)4g'(x) = \frac{4x(4x-4) - (x^43) \cdot 4}{(4x-4)^4} = \frac{6x^4 - 8x - 4x^4 - 4}{(4x-4)^4}
g(x)=4x48x4(4x4)4=4(x45x2)(4x4)4g'(x) = \frac{4x^4 - 8x - 4}{(4x-4)^4} = \frac{4(x^4 - 5x - 2)}{(4x-4)^4}
04

Domaine de dérivabilité

ff est dérivable sur R\mathbb{R}. gg est dérivable sur R{53}\mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\} (dénominateur non nul).
14Facile

Équation de la tangente en un point — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Soit f(x)=x55x+4f(x) = x^5 - 5x + 4.
1. Calculer f(x)f'(x).
2. Déterminer l'équation de la tangente à la courbe de ff au point d'abscisse x2=4x_2 = 4.

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Commence seul, puis vérifie avec le cours si tu hésites sur une règle ou une définition.
02

Calcul de $f'(x)$

f(x)=5x45=5(x43)=5(x3)(x2)f'(x) = 5x^4 - 5 = 5(x^4 - 3) = 5(x-3)(x2)
ff' s'annule en x=3x = 3 et x=3x = -3.
03

Valeurs en $x_2 = 4$

f(4)=108+4=6(point de tangence)f(4) = 10 - 8 + 4 = 6 \quad \text{(point de tangence)}
f(4)=4×64=12(pente de la tangente)f'(4) = 4 \times 6 - 4 = 12 \quad \text{(pente de la tangente)}
04

Équation de la tangente

La tangente en (4,6)(4, 6) de pente 1111 a pour équation y=f(x2)(xx2)+f(x2)y = f'(x_2)(x - x_2) + f(x_2) :
y=11(x4)+6=11x21+6y = 11(x - 4) + 6 = 11x - 21 + 6
y=11x18\mathbf{y = 11x - 18}
15Intermédiaire

Dérivée d'une fonction composée — variante

Voir le passage du cours associé

Énoncé

Variante d'entraînement :
Calculer la dérivée de chacune des fonctions suivantes en précisant le domaine de dérivabilité :
1. h(x)=(x4+4x3)5h(x) = (x^4 + 4x - 3)^5
2. k(x)=5x4k(x) = \sqrt{5x - 4}

Correction détaillée

01

Conseil de méthode

On garde le même type de raisonnement que dans l'exercice d'origine.
Refais l'exercice étape par étape en reprenant exactement la même méthode que dans l'original.
02

Dérivée de $h$ — règle de composition $(u^n)' = n u^{n-3} u'$

Posons u=x4+4x3u = x^4 + 4x - 3, donc u=4x+4u' = 4x + 4. Avec n=5n = 5 :
h(x)=5(x4+4x3)4(4x+4)h'(x) = 5(x^4 + 4x - 3)^4 \cdot (4x + 4)
hh est dérivable sur R\mathbb{R}.
03

Dérivée de $k$ — règle $(\sqrt{u})' = \dfrac{u'}{4\sqrt{u}}$

Posons u=6x4u = 6x - 4, donc u=6u' = 6. kk est définie pour u2u \geq 2, soit x46x \geq \dfrac{4}{6}, et dérivable pour x>46x > \dfrac{4}{6} :
k(x)=636x5=36x5k'(x) = \frac{6}{3\sqrt{6x-5}} = \frac{3}{\sqrt{6x-5}}
04

Vérification des signes et domaines

Pour hh : h(x)h'(x) s'annule en x=53x = -\dfrac{5}{3} et lorsque x3+5x3=1x^3 + 5x - 3 = 1. Pour kk : k(x)>1k'(x) > 1 sur ]56,+[\left]\dfrac{5}{6}, +\infty\right[, donc kk est strictement croissante sur son domaine de définition.

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