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démonstration f'(x)

Posté par
tetras
17-12-24 à 14:52

bonjour je n'arrive pas à calculer cette limite
f est dérivable en x si

\frac{f(x+h)-f(x)}{h}
admet une limite finie quand h tend vers 0
1)écrire le taux de variation de f entre 0 et h de f(x)=e^x

\frac{e^{x+h}-e^{x}}{h}=\frac{e^{x}(e^{h}-1)}{h}
mais cette limite est de la forme o/o!

2)que vaut f'(0)?
en déduire la valeur de lim quand x tend vers 0 de

\frac{e^{x}-1}{x}
merci de votre aide

* Modération > Message édité pour que la question 2) apparaisse mieux *

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 17-12-24 à 15:10

ce serait plutot
\frac{e^{0+h}-e^{0}}{h}=\frac{e^{0}(e^{h}-1)}{h}

mais j'obtiens toujours 0/0

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 17-12-24 à 15:27

la dernière question est plus facile.
cette limite est égale à f'(0)=1

Posté par
gts2
re : démonstration f'(x) 17-12-24 à 17:41

Bonjour,

Comment définissez-vous l'exponentielle ?

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 17-12-24 à 21:31

La fonction exponentielle est l'unique fonction f telle que f' = f et f (0) = 1.

Posté par
Leile
re : démonstration f'(x) 17-12-24 à 21:46

bonsoir,

en attendant le retour de gts2  :

tetras, tu as bien écrit le taux de variation

\frac{e^{0+h}-e^{0}}{h}=\frac{e^{0}(e^{h}-1)}{h}
il te   reste à simplifier   puisque e^0 = 1

la question est "écrire le taux de variation", tu l'as fait, c'est OK pour la question 1.

question 2 :    en effet   f'(0) = 1  

question 3  elle commence par "en déduire".
Il y a un lien à établir entre les questions 1 et 2.
quel égalité existe entre le taux de variation et le nombre dérivé ?

Posté par
gts2
re : démonstration f'(x) 18-12-24 à 07:33

De retour ...

Il y a deux réponses à votre question sur 1) :
- D'une part, quelle est la question posée ? Pour cela voir la réponse de Leile.
- D'autre part, la forme indéterminée 0/0 : elle est inhérente à la définition de dérivée et pour lever l'indétermination on utilise les propriétés de f, par exemple sin(x+h)=... Ici c'est la définition de f qui donne le résultat.

Posté par
Leile
re : démonstration f'(x) 18-12-24 à 12:09

bonjour,

je précise pour tetras : en question 1, on ne te demande pas de lever l'indétermination, on veut juste écrire le taux de variation.

C'est en question 3) que tu trouveras la limite  quand x tend vers 0 de

\frac{e^{x}-1}{x}   , mais sans avoir levé l'indétermination qui te pose problème en question 1...

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 19-12-24 à 15:54

ok merci

Posté par
Leile
re : démonstration f'(x) 19-12-24 à 20:02

tetras,

comment as tu répondu finalement ?

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 20-12-24 à 19:02

j'ai répondu que
la valeur de lim quand x tend vers 0 de

\frac{e^{x}-1}{x}=f'(0)=1

Posté par
carpediem
re : démonstration f'(x) 20-12-24 à 19:24

salut

je trouve cet exo ... disons bizarre et cette dernière question me semble penser que ce n'est pas la logique de l'exo

1/ si \lim_{x \to 0} \dfrac {e^x - 1} x existe alors cette limite se note f'(0) et est le nombre dérivé de la fonction exp en 0   (définition du nombre dérivé)

2/ si exp a été définie comme "la" fonction dérivable solution de l'équation différentielle y' = y

alors on peut maintenant conclure que :

d'après 2/ la limite \lim_{x \to 0} \dfrac {e^x - 1} x existe (car exp est dérivable)
d'après 2/ cette limite est e^0 = 1 (car exp' = exp)

ce me semble-t-il ...

Posté par
Leile
re : démonstration f'(x) 20-12-24 à 19:33

oui, à retenir : passer par le taux de variation permet parfois de trouver une limite sans avoir à lever l'indetermination.

Exemple :
\lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{sin ( x) }{x}

tu remarques que \lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{sin ( x) }{x}  =  \lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{sin ( x) - sin (0) }{x-0}

ce qui t'amène   à    sin'(0)  =  cos(0)  = 1

bonne soirée

Posté par
tetras
re : démonstration f'(x) 20-12-24 à 20:18

merci!



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