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Niveau Maths sup
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Dérivabilité d’une fonction tan

Posté par
Dreamyy
14-11-18 à 18:01

Bonjour,

Je bloque sur un exercice depuis qq temps, et je voulais savoir s'il était possible que vous m'aidiez.

On nous définit une fonction :

: ]0,\pi[\rightarrow \mathbb{R}

x\rightarrow ln(tan\frac{x}{2})

Je dois montrer que cette fonction est dérivable et que pour x dans ]0,\pi[ on a dérivée qui est égale à 1/sin(x).


Aucun soucis pour la dérivée mais je ne vois pas comment montrer qu'elle est dérivable et surtout sur quoi ? Enfin, je dois montrer qu'elle est dérivable sur 0,pi mais comment rédiger cela soigneusement. Je dois utiliser le taux d'accroissement en 0 et en pi ?

Merci d'avance,

Bonne soirée

Posté par
Tiotere
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:03

Bonsoir,

Que sais-tu sur l'ensemble de dérivabilité de la fonction ln ? et de la fonction tan ?

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:12

Salut,

x ->ln(x)est définie sur ]0;+infiny[ et également dérivable sur cette intervalle.

x-> tan(x) est définie R\ {pi/2} [PI]
Et dérivable sur ]-pi/2;pi/2[ si on se restreint à cette intervalle.

Je dois regarder la derivabilite en en pi/2

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:15

Donc ici je dois regarder en pi/4 non ?

Posté par
Tiotere
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:17

Si x\in[0,\pi], à quel intervalle appartient dès lors \frac{x}{2}  ?

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:22

Si x\in[0,\pi],  alors  \frac{x}{2}\in[0,\frac{\pi}{2}]  

Posté par
Tiotere
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:29

Okay, maintenant on sait quelles valeurs la fonction va prendre.
Pour la dérivabilité, je te rappelle une partie du théorème sur la dérivation de fonctions composées :

Si f est dérivable sur I et g dérivable sur f(I) alors la composée fog est dérivable sur I

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:36

Merci !
Donc la pour répondre à la question,

Il suffit de dire :

ln(x) est dérivable sur ]0,pi/2[,

Tan(x/2) est dérivable sur ]0,pi/2[ donc

C'est bon ?

Ce que je recherche est une rédaction rigoureuse vu que c'est là où je j'ai le plus de mal ^^

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:38

bonsoir
juste une remarque : intervalle ouvert ! votre fonction n'est pas définie aux bornes

Posté par
Tiotere
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:38

au temps pour moi j'ai fait une boulette dans l'ecriture du théorème,
c'est gof qui est dérivable sur I, pas fog

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:40

Dreamyy en math sup il serait temps de comprendre la notion de composée

Tiotere petit problème quand même ... tes hypothèses correspondent à gof et non à fog

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:40

(message croisé ! tu l'avais vu tout seul ! )

Posté par
Tiotere
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:42

matheuxmatou @ 14-11-2018 à 18:40

(message croisé ! tu l'avais vu tout seul ! )


Effectivement j'ai vu son message, puis je suis retourné voir mon théorème dans le doute, et la boulette était bien présente

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:44

Dreamyy @ 14-11-2018 à 18:36


Il suffit de dire :

ln(x) est dérivable sur ]0,pi/2[,




vrai mais totalement hors sujet !

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:45

J'ai également  bugué sur la composée.

Donc,

x-> tan(x/2) est dérivable sur ]0;pi/2[
x-> ln(x) est dérivable sur ]0;pi/4[
Donc
x-> ln(tan(x/2)) est dérivable sur ]0;pi/2[
C'est ça ?

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:46

]0;1[* excusez moi

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:46

Pour le ln

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:46

Dreamyy @ 14-11-2018 à 18:45

J'ai également  bugué sur la composée.

Donc,

x-> tan(x/2) est dérivable sur ]0;pi/2[
x-> ln(x) est dérivable sur ]0;pi/4[
Donc
x-> ln(tan(x/2)) est dérivable sur ]0;pi/2[
C'est ça ?


non ! ce qui est en rouge est complètement hors-sujet !

tu lis les messages de Tiotere ? tu sais ce que c'est une composée ?

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:46

Salut !
Non en effet la dérivabilité sur des intervalles ce sont juste des propriétés
Ici x appartient à ]0;pi[ alors x/2 appartient à ]0;pi/2[=K et tan(x/2) existe sur K et est strictement positive sur K (car dans ln(u) pour Continuite et dérivabilité il faut que U>0 et existe ); ensuite tan(x/2) est dérivable alors Ln[tan(x/2)] aussi est dérivable
Tu vois ?

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:48

Molotov79
c'est juste mais tout ça est quelque peu fouillis ! faire simple ! il faut surtout déterminer proprement les intervalles mis en jeu ...

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:50

Tiotere @ 14-11-2018 à 18:29

théorème sur la dérivation de fonctions composées :

Si f est dérivable sur I et g dérivable sur f(I) alors la composée g o f est dérivable sur I


tout est dit la-dedans ! à appliquer proprement

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 18:51

Oupss c'est vrai merci !
Cependant matheuxmatou peux tu répondre à mon post hachette stp

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:14

Si j'applique ce que tu dis :

x appartient à ]0,pi[
Donc x/2 appartient à ]0,pi/2[ = I

x-> tan(x/2) est dérivable sur I.
De plus ln(u) est dérivable sur f(I) = ]0,1[
Donc ln(tan(x/2)) est dérivable sur I.

C'est juste ?

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:19

Molotov79 @ 14-11-2018 à 18:46

Salut !
Non en effet la dérivabilité sur des intervalles ce sont juste des propriétés
Ici x appartient à ]0;pi[ alors x/2 appartient à ]0;pi/2[=K et tan(x/2) existe sur K et est strictement positive sur K (car dans ln(u) pour Continuite et dérivabilité il faut que U>0 et existe ); ensuite tan(x/2) est dérivable alors Ln[tan(x/2)] aussi est dérivable
Tu vois ?

Écris ça ! Saute les explications que je t'ai faite

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:19

Dreamyy @ 14-11-2018 à 19:14

Si j'applique ce que tu dis :

x appartient à ]0,pi[
Donc x/2 appartient à ]0,pi/2[ = I

x-> tan(x/2) est dérivable sur I.
De plus ln(u) est dérivable sur f(I) = ]0,1[
Donc ln(tan(x/2)) est dérivable sur I.

C'est juste ?


certainement pas ! faudra revoir sérieusement la fonction tangente !!!!

car je présule que dans ton raisonnement f est la fonction tangente.

et c'est un fouillis incroyable

xtan(x/2) est définie dérivable sur I=]0;[

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:21

Alors matheuxmatou pour mon post hachette ?

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:22

f : x tan(x/2)

et quand x décrit l'intervalle I = ]0;[
x/2 décrit l'intervalle ]0;/2[
et donc tan(x/2) décrit f(I) = ...?...

il va falloir se remuer et apprendre à être un peu rigoureux si tu veux suivre en math sup !

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:23

Molotov79 @ 14-11-2018 à 19:21

Alors matheuxmatou pour mon post hachette ?

je n'ai pas

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:24

matheuxmatou vu ces post il es trivial qu'il ne soit pas en maths sup 😂

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:29

f(I) = ]0,infiny[
?

Posté par
matheuxmatou
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:30

c'est une question ? parce que de ta part on attend plutôt des réponses ... ce n'est pas moi qui décide si c'est juste ! tu as un cours et des propriétés des fonctions élémentaires ...

ouiiiii ! f(I)=]0;+[

Posté par
Dreamyy
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 19:57

D'accord merci beaucoup !

Si je rédige cela avec rigueur :

x\in ]0,\pi[ (= K) donc  \frac{x}{2} \in ]0,\frac{\pi}{2}[

g : x\rightarrow tan\frac{x}{2} est définie et dérivable sur K


f : x\rightarrow ln(x) est définie et dérivable sur f(K) = ]0,+\infty[

Ainsi
x-> ln(tan(x/2)) est dérivable sur K.

Posté par
Molotov79
re : Dérivabilité d’une fonction tan 14-11-18 à 22:09

Dreamyy bravo !! C'est pas si compliqué pourtant 😉



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