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Dérivée d'un produit de trois fonctions

Posté par
Kimini
03-04-15 à 08:59

Bonjour,

Je demande votre aide pour mon DM que je n'ai pas compris, voilà l'énoncé :

Soit f, g et h trois fonctions dérivables sur un intervalle I.

a) On pose u = f x g. Que dit le cours concernant la dérivabilité de la fonction u ?

b) Démontrer que la fonction u x h est dérivable sur I, et exprimer sa dérivée à l'aide des fonctions u, u', h, et h'. En déduire que f x g x h est dérivable sur I et calculer sa dérivée.

c) Vérifier qu'on aurait obtenu le même résultat en dérivant d'abord v = g x h puis f x v.

d) Calculer la dérivée des fonctions suivantes sur l'intervalle I proposé :

(Il y a 4 fonctions, je vous les écrirai plus bas si je n'y arrive pas à les faire)

e) Énoncer et démontrer un résultat analogue concernant quatre fonctions f, g, h et i dérivables sur un intervalle I. Utiliser la formule trouvée pour calculer la dérivée de la fonction ci-dessous, puis vérifier le résultat à l'aide d'un logiciel de calcul formel :

x -> (x-1) * (x-2) * (x-3) * (x-4), I = R

Quelqu'un aurait une piste pour commencer ? Je n'ai pas retrouvé dans mon cours ce qu'il demande pour la question a)...

Merci d'avance.

Posté par
Yzz
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:06

Salut,

Le produit de deux fcts dérivables est dérivable...

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:16

Ah ok merci, du coup c'est pareille pour u x h ?
Et quesque c'est u, u', h, et h' ? :s Vu que le produit de f x g x h est dérivable, je comprends pas pourquoi on a besoin de u, u', h, et h' ...

Posté par
cauchy77
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:17

bonjour,

Yzz a bien répondu pour la a)

pour la b) tu sais que  (uh)' = u'h + uh'

et puisque  u = fg  on sait également que  u' = f'g + fg'

donc  (uh)' = (f'g + fg')h + fgh' = f'gh + fg'h + fgh'

on remarque qu'il y a une permutation circulaire de la dérivée car il y a 3 membres et dans chacun c'est chacune des fonction à son tour qui se voit appliquer la dérivée.

Posté par
cauchy77
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:21

on a posé  u = fg  dans l'énoncé car on connait le résultat de  (uh)'  mais pas de  (fgh)'  que l'on cherche.  u = fg  est une variable de substitution.

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:27

Ok j'aurai jamais réussi seule (et on a jamais vu en cours ce qu'est une variable de substitution) ...
Et on en déduit que f x g x h est dérivable car c'est un produit de fonctions dérivables ? Et comment on calcule sa dérivée si on ne connaît pas h ?

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:31

Ah ok c'est bon j'ai compris tu as fait tout l'exercice b) plus haut ^^'

Posté par
alainpaul
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:36

Bonjour,


J'écrirais:

((x-1)[(x-2)(x-3)(x-4)])'= (x-1)'[ (x-2) (x-3)(x-4)] +(x-1)[(x-2)(x-3)(x-4)]'...



Alain

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:39

Et pour le c), on a :

V = g x h
<=> g x h = g'h + gh' = v

Donc f x v = f x (g'h + gh') = fg'h + fgh'

Mais on obtient pas la même chose que plus haut...

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:48

D) Calculer la dérivée des fonctions suivantes sur l'intervalle I proposé :

x -> (x2 + 1) x x x 1/(x+1), I = [1 ; 2]

x -> 1/x x 1/(x+2) x 1/(x+4), I = ]0 ; +

x -> (x2 -3) x (x3 -3) x (x4 -3), I = [1 ; 2]

x -> x x 1/(x + 1) x (1 + x), I = ]0 ; +[

Posté par
Kimini
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 09:49

Quelqu'un peut m'aider ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 10:29

Bonjour,

avec plus de rigueur dans l'écriture ... tu es capable de le faire sans qu'on le fasse entièrement à ta place !!

g x h = g'h + gh' entièrement faux
tu prétends que la dérivée d'une fonction est cette fonction elle même ?

c'est \red(g×h\red)' = g'h + gh'
et g×h reste quant à lui .. g×h

donc non, on n'obtient pas [f×(g×h)]' = f(...) point final

tu n'as visiblement pas compris la solution pourtant entièrement détaillée qu'on t'a donnée pour la question b
(recopier sans comprendre ne sert à rien du tout)

tant que ce ne sera pas compris, inutile de faire la D

la D chacune des fonctions proposées est un produit de fonctions "élémentaires"
nota : éviter d'utiliser x pour dire un produit, soit on utilise le caractère spécial × ou (difficilemet discernable de x)
soit on écrit en LaTex qui diférentie parfaitement "x" x de "\times" \times
soit on utilise le symbole conventionnel * pour multiplier

x -> (x2 + 1) * x * 1/(x+1), I = [1 ; 2]
est le produit de trois fonctions
f: x -> x2 + 1
g: x -> x
h: x -> 1/(x+1)

et j'ose espérer que tu sais dériver séparément f, g et h

tu appliques alors le résultat de la question b / c pour calculer la dérivée (fgh)'

Posté par
alb12
re : Dérivée d'un produit de trois fonctions 03-04-15 à 22:11

salut,
pour verifier toute seule comme une grande,
tu colles dans une ligne de commande du logiciel Xcas:
E:=(x^2+1)*sqrt(x)*1/(x+1);E'
la reponse obtenue est    \dfrac{(x^{2}+1)}{2\cdot \sqrt{x}\cdot (x+1)}+\dfrac{2\cdot \sqrt{x}\cdot x}{(x+1)}-\dfrac{\sqrt{x} (x^{2}+1)}{\left(x+1\right)^{2}}



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