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derivation

Posté par eliott (invité) 15-08-04 à 13:20

bonjour , j'ai 2 eptites phrases que je comprends mal :

1.Une courbe C definit une fonction f , et y = f(x) est appelee equation de la courbe C .

donc ici C est la coubr , mais le y = f(x) je le comprends pas , y est un point sur l'axe des ordonnees  mais le f(x) c'est quoi , quelle est sa signification precise , dites moi si je me trompe :

y = f(x) veut dire que un point d'ordonnee y aura pour abscisse la fonction de la courbe?


2. La derivee de la fonction en x0 est le coefficient directeur de la droite tangente a la courbe d'equation y = f(x) au point de la courbe d'abscisse x0 . On note f'(x0)

la c'est simple je ne comprends rien .

mon idee : une derivee c'est un coefficient directeur qui se trouve en un point d'abscisse x0 , je me trompe? mais alors a quoi ca sert une derivee , autrement dit ca sert a quoi de connaitre le coeff directeur de la tangente a la courbe C en un point x0

en fait ca sert a quoi une derivee , a trouver la fonction d'une courbe?

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 14:02

Bonjour Eliott

Pour la premiere : y=f(x) .

Tu sais que dans un repére , on associ des coordonnées a un point . Par exemple le point A(x;y)

Et bien ici c'est pareil . Pour tout point appartenant à la courbe C , on associe les coordordonnées (x;f(x))

Par exemple , Le point A d'abscisse 1 , aura pour ordonnée f(1) : A(1;f(1))

Le point B d'abscisse -5 aura pour ordonée f(-5) : B(-5;f(-5))

Par exemple , imaginons que l'on ai la fonction
f: x->5x+2

Tout point appartenant à sa représentation graphique aura alors pour coordonnées (x;f(x)) , soit : (x;5x+2)

Par exemple on prend un point A d'abscisse 1 appartenant à la droite Cf , ses coordonnée seront : (1;f(1)) ou encore (1;5*1+2) c'est a dire : (1;7)

Compris ?

Pour la 2 éme

Dériver une fonction , cela permet de définir son sens de variation . Je m'explique . En 3éme , tu as vu que une droite d'équation y=ax+b avait pour coefficient directeur "a" . Et tu as appris aussi que si a>0 alrs la droite "monte" et si a<0 alors la droite "descend" . Et bien ici c'est pareil .

Prenons une fonction f . L'équation de sa tangent au point d'abscisse "a" sera : y=f'(a)(x-a)+f(x) <=> y=f'(a)x-f'(a)a + f(a)

Et l'on remarque que l'équation est sous la forme y=ax+b

Avec a = f'(a) et b = -f'(a)a+f(a)

Qu'est-ce que l'on remarque aussi , c'est que le coefficient directeur de la droite = f'(a) .

Qu'est-ce que f'(a) ? c'est la dérivé de la fonction f en a . Donc dériver une fonction en un point a , nous permet de définir le coefficient directeur de sa tangente en ce point ... Compris ?

Maintenant ? quel est le rapport avec le sens de variation de la fonction ? Eh bien tout simplement , si le coefficient directeur de la tangente est positif , la tangente "monte" , et la courbe en fait de même ( la tangente ne peux pas monter et la courbe descendre , fait un dessin tu verras ) . Donc , si l'on calcul maintenant la dérivé de f en tout point x , que l'on appelera f'(x) . ca veut dire qu'a tout point d'abscisse x , on lui associe le coefficient directeur de sa tangente . On démontre par exemple que pour tout x appartenant a un intervalle I , f'(x) est positive . qu'est-ce que cela signifi ?

Simplement , on vient de démontrer que Sur un intervalle I , tout point de la courbe admet une tangente de coefficient directeur positif . Donc sur I , la courbe "monte" , c'est a dire que la fonction est croissante .Et c'est pareil lorsque l'on démontrer que pour tout x de I , f'(x) est négatif . On a alors démontrer que sur I , la courbe "descend" , c'est a dire la fonction est décroissante .

Je ne sais pas si c'est trés clair comme ce la sur le net . JE vais donner un exemple .

Prenons la fonction f: x->x²

Sa dérivé est : f'(x)=2x

Etudions le signe de f'(x) . On remarque que si x<0 , alrs 2x<0 . Et si x>0 alors 2x>0

Donc , sur [0;+oo[ la fonction sera croissante ( puisqu'elle admet en tout point de cet intervalle des tangentes a coefficient directeur positif)

Et sur ]-oo;o[ , la fonction sera strictement décroissante puisque sa dérivée est négative .

Cela se vérifie à sa courbe :

derivation

C'est assez dure d'expliquer comme ça , mais j'ai fait de mon mieux .. n'hésite pas a poser des questions si besoin

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 14:04

Tu peux jeter un oeil la dessu si tu veux :

Cours sur les dérivées et la dérivation

Posté par (invité)re : derivation 15-08-04 à 14:19

pour la 2eme question j'ai compris , mais pour la 1ere ca reste floue , y = f(x) , je vois pas l'interet d'ecrire ca , ca revient a ecrire y = y ...en fait en quoi y = (fx) est l'equation de la courbe C , je croyais que l'equation d'une courbe c'etait ax² + bx + c...si y est l'ordonne est f(x) est l'ordonnee aussi comme tu dis ca n'a aucun sens de dire que ordonnee = ordonnee , ya quelquechose qui m'echappe la

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 14:29

Eh bien , tu as appris qu'on pouvait écrire une fonction sous la forme f(x) =ax²+bx+c

et bien , si l'on écrit y=f(x) et que l'on remplace on a y=ax²+bx+c

Qui est une équation de courbe ...

Pareil , soit f la fonction tel que f(x) =x²

Son équation de courbe sera y=f(x) soit y=x² ( puisque f(x)=x²)

Si l'on écrit f(x) c'est pour montrer que le cas général , pour toute les fonction f

Compris ?

Posté par (invité)re : derivation 15-08-04 à 15:09

oui , suffisait de dire que on utilisait f(x) pour generaliser toutes les fonctions ca aurait ete plus court  
et entre nous pq on s'ennuit avec les derivations pour etudier le sens de variation , on le faisait tres bien en 3eme sans derivation mais simplement en mattant le graphique et en construisant notre tableau ...

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 15:22

Re bonjour

Tu verras que parfois , la dérivation est bien plus attrayante et facile que la démonstration du :

a
Et puis surtout , il y a des graphiques fonctions que l'on a pas vraiment le courage et l'envie de tracer tant leur non-linéarité

Par exemple , si je te demande d'étudier la fonction :

f: x -> (3x²-4x+7)/(2x²-x-1) ou encore g : x -> (3x²-5x+1/x)

Ce n'est pas forcémment plus facile d'étudier leur graphe ...

En 2nd les fonctions dont on doit determiner le sens de variation sont en général trés simple .. mais au dela de la 2nd , c'est une autre histoire ... Et puis surtout , l'etude d'un graphe n'est pas trés précise comparé a l'étude de fonction . Et d'autre par , c'est beaucoup plus rapide de dériver que de chercher le sens de variation comme on le fait en 2nd

Exemple :

Déterminer le sens de variation de la fonction f: x->1/x

Niveau 2nd :

On pose a et b tel que 0On a 1/a>1/b d'ou f(a)> f(b)

La fonction est donc décroissante sur ]0;+oo[

Maintenant , on pose a et b tel que a
On a 1/a>1/b donc f(a)> f(b)

La fonction est donc décroissante sur ]-oo;o[

On en conclu que la fonction est strictement décroissante sur son ensemble de définition

Un peu long non ?

Niveau "plus que la 2nd"

la dérivé de 1/x est -1/x²
Or , pour tout x , -1/x² est négatif donc f est décroissante sur -{0}

Beaucoup plus facile tu ne trouves pas ?

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 15:23

Pardon , je voulais dire :

La dérivé de f : x -> 1/x est f' : x -> -1/x²

Autant pour moi

Posté par (invité)re : derivation 15-08-04 à 17:28

La dérivé de f : x -> 1/x est f' : x -> -1/x²
bon j'ai pas trop compris comment tu arrives a ce resultat mais pas grave , ya un autre point que je souheterai eclaircir :

formule d'approximation :
f'(x) = [f(x +x) - f(x- x)]  / 2x

x designe un accroissement petit

cette formule s'apllique a la droite AB secante...


et on a un theoreme d'approximation pour la tangente en 1 point :

y' = f'(x) = [f(x+x) - f(x)] / x

plus x est voisin de zero meilleure est l'approximation sur la derivee y'

bon a quoi vont me servir ces formules et theoremes concretement...a calculer une derivee?

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 17:35

Pour la dériver , c'est des tableaux qu'il faut apprendre par coeur . Tu peux aller faire un tour ici :

Formules - Formulaire : Dérivées de fonctions usuelles



Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 17:41

pour la deuxiéme question je ne suis plus trés sur car j'ai vu ça vaguement mais il me semble que se sont des formules de calcul d'approximation affine ... Concrétement , ça sert à pouvoir donner une approximation de nombre comme : 1+(1,0001)

Mais bon , je peux me tromper

Posté par
Nightmare
re : derivation 15-08-04 à 17:48

Voici une image qui montre bien la relation entre tangente et dérivée :

derivation

A gauche , la fonction f : x->x² et sa tangente au point d'abscisse x . Et a droite , sa dérivée ( f' : x->2x)


Posté par Ghostux (invité)re : derivation 16-08-04 à 13:23

  Non, la formule d'approximation ne te servira pas à calculer une derivée,mais un nombre dérivé pour des cas particuliers éventuellement.

  Cette approximation te servira à calculer des valeurs sur une courbe, par la methode d'Euler (en TS), lorsque tu n'as que la valeur initiale et la derivée de la fonction.

  Sinon pour la mechante phrase, ca veut tout simplement dire la chose suivante: (je commente les images ci dessus)

  Tu as une fonction f: x -> f( x ) , définie sur I fermé. Sa representation graphique est la courbe Cf. (on va prendre une fonction définie sur I tout entier ...).  On se donne le point A(a,b) sur la courbe Cf, donc b = f(a). Si tu traces la tangente à Cf, passant par A, (donc A appartient aussi bien à Cf, qu'a la tangente à Cf en A), le coefficient directeur de cette tangente, est la dérivee de f(x) en a, cette valeur se note f'(a). Cette tangente aura donc pour equation, quelque chose dans le style de :  y = f'(a)*x + C  ou C est une constante, qui ne dépend donc pas de x.

  En prennant f(x) = x<sup>2</sup> , f'(x) = 2x . Si tu traces une tangente à Cf (à la parabole) en B(2,4) , le coefficient directeur de cette tangente sera forcément f'(2) , f'(x) = 2x, donc f'(2)=2*2 = 4.

  Le coef dir sera donc forcément 4, et l'equation de la tangente sera de la forme 4x + C  (C une constante).

  Ceci étant dit, si je peux me permettre un conseil, les premiers cours sur les dérivées passent relativement bien, si tu n'arrives pas à comprendre ca, ne t'attarde pas trop dessus, c'est une nouvelle notion, après ca devient un peu machinal.

  Voila, en esperant avoir été coherent dans mon fil, je te dis @ bientot

Ghostux



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