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Dérivée composée

Posté par
Loupsty
14-06-18 à 12:57

Bonjour,
Cela va faire une heure que je tourne et retourne cette dérivée sans arriver à la conclusion attendu:
u(x)=1/(√(x²+1)+x)
Montrer que la dérivée de la fonction u'(x)= -u(x)/√(x²+1)

Ce que j'ai tenté :

(Trouver la dérivée de racine):
On a 1/(√(U(x))+x)
U(x) = x²+1
U'(x) = 2x
Donc
U'(x)=2x/2*√(x²+1)
U'(x)= x/√(x²+1)

Ensuite, on a:
W(x)=U(x)+V(x)
Avec V(x) = x et V'(x) = 1
Soit:
W'(x)= U'(x)+V'(x)
W'(x)=(x/√(x²+1))+1
W'(x)=(x/√(x²+1))+(√(x²+1)/√(x²+1))
W'(x)=x+√(x²+1)/√(x²+1)

Après on a:
f(x)= 1/W(x)
f'(x)= -W'(x)/(W(x))²
= -( (x+√(x²+1)/√(x²+1) )/(√(x²+1)+x)²
= - (x+√(x²+1)/√(x²+1))*(1/(√(x²+1)+x)²)
= - x+√(x²+1)/(√(x²+1)*(√(x²+1)+x)²)

Et après j'ai fait un peu n'importe quoi avec le (√(x²+1)+x)² car je ne sais plus comment on développe avec le carré
En soit je crois que je suis partie un peu trop loin

Posté par
Jezebeth
re : Dérivée composée 14-06-18 à 13:05

Bonjour

C'est malheureusement illisible.

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 13:27

Bonjour,
pour simplifier ...
petit  rappel:
1/(√3+1)=(√3-1)/2

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 13:58

C'est vrai que c'est fouillis, désolé,
J'ai commencé par faire la dérivée de la racine carré (appelé U(x))
Ensuite j'ai dérivée le bas de la fraction qui avait la forme u+v (nommé W(x))
Puis j'ai dérivée 1/W(x)

Comment ça peut faire ça PLSVU ?

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:01

  multiplie et divise par l'expression conjuguée du  dénominateur ...

Posté par
Momaths69
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:02

Bonjour,

Ton raisonnement semble bon.  Pour info suite à ce commentaire

Citation :
Et après j'ai fait un peu n'importe quoi avec le (√(x²+1)+x)² car je ne sais plus comment on développe avec le carré
, tu es sur de ne pas savoir développer cette expression ?

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:03

  c'était un exemple pour te montrer comment rendre rationnel le dénominateur   de la fonction   u

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:13

PLSVU
Alors hum,
1/√3+1 * √3-1/(√3-1)
= √3-1/(√3+1)(√3-1)
Je bug totalement, je met au carré ? Je sais pas comment tu en arrives à 2

Bonjour Momaths69,
J'ai oublié, j'ai tenté ça
√(x²+1)*√(x²+1)*x²
Et ça m'a donné
√(x²+1)/u(x)
L'inverse de se que je cherche ..

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:14

ce*

Posté par
Momaths69
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:18

Non!  (a+b)^2=....

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:26

Donc
(√(x²+1)+x)² = √(x²+1)² +2x√(x²+1) + x²

Posté par
Momaths69
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:29

Tu peux encore developper

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:37

√(x²+1)* √(x²+1) +  2x√(x²+1)²  + x²
=  √(x²+1) +2x + x²

Mais après c'est étrange
(√(x²+1)) *  ( √(x²+1) + 2x + x²)
=  √(x²+1)² +  2x√(x²+1) +  x²√(x²+1)

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 14:50

ceci est un  exemple:
expression conjuguée  de √a+b  =√a-b    ( irrationnel)
  en multipliant  (√a+b)(√a-b)=a-b^2   expression  rationnelle
il faut reconnaître une identité remarquable vue au collège

\dfrac{1}{\sqrt{a}+b}=\dfrac{\sqrt{a}-b}{(\sqrt{a}+b)(\sqrt{a}-b)}=\dfrac{\sqrt{a}-b}{a-b^2}
    
ce qui permet d'obtenir   une expression très simplifiée de u    facilement dérivable [rouge]en une ligne de calcul/rouge]
  
  

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:13

Je comprends pas où je dois l'appliquer, sur (√(x²+1))² ? Parce que c'est pas la même forme que √a + b
Je galère désolé

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:19

a=x^2+1
b=x
quelle est l'expression conjuguée de  \sqrt{x^2+1}+x ?

Posté par
Momaths69
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:21

Tu as surement du le voir pour les formes complexes les quantités conjugués ...

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:31

PLSVU
-√(x²+1) -x ?

Momaths69
Ça ne me dit rien, à part dans les nombres complexes ..

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:42

-√(x²+1) -x   non  un signe "-" de trop
\sqrt{x^2+1} \red-  x  est l'expression conjuguée de  \sqrt{x^2+1}+x

u(x)= \dfrac{1}{\sqrt{x^2+1}+x}
multiplie et divise par  \sqrt{x^2+1} -  x  
qu'obtiens-tu?

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:49

En reprenant la formule 1/√a+b
Ça fait (x²+1) /x²+1 - x²

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:53

le numérateur est faux    
 \\ 1 \times {\sqrt{x^2+1}-x=.................
le dénominateur  se simplifie :
x^2+1-x^2= ........

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:59

Mince, je n'ai pas fait attention
Donc:
√(x²+1)-x² / x²+1 - x²
= √(x²+1)/ 1

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 15:59

Décidément
√(x²+1)-x²/1

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 16:00

√(x²+1)- x /1

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 16:03

u(x)=\dfrac{\sqrt{x^2+1}-1}{1}=...................

  d'où u'(x)=

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 16:16

(x²+1) -1 /1
Pourquoi -1 ? C'est pas censé être - x ?

.. x/√x+1
Mais j'ai faux car c'est pas ça que je dois trouver donc bon

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 16:23

Ou
u = √x²+1 - x
u' = 2x/2√x²+1 -1
u' = x/√x²+1 -1
u' = x/√x²+1 - √x²+1 /√x²+1
u' = x - √x²+1 / √x²+1
Et on met un moins devant, pour changer les signe du haut ?

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 16:53

oups  erreur de frappe tu as corrigé  
u(x)= √(x²+1 )- x      OUI
il manque les parenthèses
u'(x)=\dfrac{x}{\sqrt{x^2+1}}-1      OK

u'(x)=\dfrac{x-\sqrt{x^2+1}}{\sqrt{x^2+1}}

Citation :
Et on met un moins devant, pour changer les signes du haut ?

il faut montrer  que
u'(x)=-u(x) /(√x^2+1)
en justifiant
u(x)=............  
d'où -u(x)=..........
et
-u(x)/√(x^2+1)=..........
  
  




Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 18:38

Désolé pour l'attente !
u(x)= 1/√x²+1 + x
d'où -u(x)= - 1/√x²+1 + x
et
-u(x)/√(x^2+1)= -(1/√x²+1 + x)/√x²+1
Ça suffit comme justification ? *au sens où je n'ai pas l'impression que ça en est une*

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 18:39

J'avais compris l'idée *de l'erreur de frappe* mais merci d'avoir tout de même corrigé ! 😄

Posté par
PLSVU
re : Dérivée composée 14-06-18 à 19:11



u(x)=\dfrac{1}{\sqrt{x^2+1}+x}\red {=\sqrt{x^2+1}-x}
 \\

d'où
-u(x)=-(\sqrt{x^2+1}-x)=x-\sqrt{x^2+1}
 \\
u'(x)=\dfrac{x-\sqrt{x^2+1}}{\sqrt{x^2+1}}=\dfrac{-u(x)}{\sqrt{x^2+1}}
 \\

si tu veux retrouver l'expression donnée de u , tu peux multiplier u' par la quantité conjuguée de x-\sqrt{x^2+1}
 \\
u'(x)=\dfrac{x-(\sqrt{x^2+1})(x+\sqrt{x^2+1})}{(x+\sqrt{x^2+1})\sqrt{x^2+1}}=

\dfrac{x^2-(x^2+1)}{(x+\sqrt{x^2+1})\sqrt{x^2+1}}
 \\

u'(x)=\dfrac{-1}{(x+\sqrt{x^2+1})\sqrt{x^2+1}}=\dfrac{-u(x)}{\sqrt{x^2+1}}

Posté par
Loupsty
re : Dérivée composée 14-06-18 à 20:50

Je comprends bien mieux avec la vue d'ensemble, merci beaucoup !



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