Calcul du nombre dérivé avec le taux d’accroissement (réf 0524)

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Contenu

Calcul du taux d’accroissement

Limite du taux d’accroissement et nombre dérivé d’une fonction polynôme de degré 2

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | séquence 1 du chapitre |

Vidéo de l’exercice

La fonction $f$ est définie sur $\mathbb{R}$ par $f(x)=x^2-3x+1$.
  1. Montrer que $f$ est dérivable en $x_0=1$ et donner la valeur de $f'(1)$.
    Rappel cours

    Taux d'accroissement d'une fonction
    Soit $f$ une fonction définie sur $D_f$ et $a$ et $b$ deux réels distincts appartenant à $D_f$.
    Le taux d'accroissement de $f$ entre $a$ et $b$ est défini par $\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}$.
    Si on pose $b=a+h$, $h$ réel ( $a+h\in D_f$ et $h\neq 0$ puisque $b\neq a$), on a alors $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$. Nombre dérivé
    Soit $f$ une fonction définie sur $D_f$ et $a$ appartenant à $D_f$.
    S'il existe un réel $k$ tel que le taux d'accroissement $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ de $f$ entre $a$ et $a+h$ se " rapproche" de $k$ lorsque $h$ se rapproche de 0 alors $f$ est dérivable en $x=a$.
    $k$ est le nombre dérivé de $f$ en $x=a$ et se note $f'(a)$}$=k$.
    On note alors $f'(a)=\displaystyle \lim_{h \rightarrow 0} \dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ (se lit limite de $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ quand $h$ tend vers 0.)

    Aide

    Calculer $T_{h}=\dfrac{f(1+h)-f(1)}{h}$ (taux d'accroissement de $f$ entre 1 et $1+h$ pour tout réel $h\neq 0$
    Vérifier que la limite de de $T_{h}$ existe quand $h\longrightarrow 0$ et conclure

    Solution

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  2. Montrer que la fonction $f$ est dérivable sur $\mathbb{R}$ et donner l'expression de $f'(x)$ pour tout réel $x$.
    Aide

    Calculer $T_{h}=\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$ (taux d'accroissement de $f$ entre $x$ et $x+h$ pour tout réel $h\neq 0$
    Vérifier que pour tout réel $x$, la limite de de $T_{h}$ existe quand $h\longrightarrow 0$ et conclure

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Vidéo de l’exercice

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