Analyse 1 Etude locale des fonctions de la variable réelle Dérivée d'une fonction en un point Définitions et interprétation

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Soit I un intervalle non réduit à un point de R, x0 un point de I et f une application de I dans R..

Définition.
On dit que f est dérivable en x0 si l'une ou l'autre des conditions a ou b est vérifiée.

(a) La fonction, définie sur I \{x0}, a une limite notée f'(x0) en x0.

(b) Il existe un réel A et une fonction définie sur I telle que

.

On a alors A = f'(x0), f'(x0 ) est la dérivée de f en x0

L'équivalence entre les deux définitions et l'égalité A = f '(x0) se démontrent immédiatement.
Les conditions (a) et (b) correspondent à deux points de vue sur la dérivée en un point :

Les deux points de vue sont liés : la tangente est au voisinage du point (x0, f(x0)) la droite qui approche le mieux le graphe.
En effet, si l'on note M0 le point de coordonnées (x0, f(x0)), la tangente en M0 à Cf a pour équation . Soit M le point (x0+h, f(x0+h)), P le point (x0+h,f(x0)+f'(x0)h) qui appartient à et H le point (x0+h, f(x0)) .

La mesure orientée représente la variation de f quand x varie de x0 à x0+h. De même représente la variation de la fonction affine quand x varie de x0 à x0+h.
L'égalité montre alors que la tangente est effectivement la droite qui approche le mieux le graphe de f au voisinage de x0.

De la condition (b) on déduit immédiatement la proposition :

Proposition.
Si la fonction f est dérivable en x0 , alors elle est continue en x0.

Attention: La réciproque est fausse comme le montrent les exemples suivants:

Exemples de fonctions continues mais non dérivables (Exemples).

Signalons l'existence de fonctions continues en tout point de R mais qui ne sont dérivables en aucun point.

Groupe MMM Maths UPI Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)

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