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Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite

Posté par
Waypharer
15-11-17 à 17:49

Bonsoir,

À nouveau, je bloque sur une des questions à préparer pour mon examen en janvier prochain portant sur l'analyse.

Il s'agit pourtant d'un bête exemple à trouver et j'ai beau me creuser la tête mais rien n'y fait...

"Soit une fonction f : Df ( ) et a int(Df). Donner un exemple de fonction continue à droite en a, mais qui n'est pas dérivable à droite en a."

Je pensais tout bêtement à la fonction f(x) = x mais elle est bel et bien dérivable à droite

Une suggestion ?

Merci d'avance,

Tom.

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 17:58

salut

ha bon ?????????


quel est l'ensemble de définition de la fonction racine carrée ?

quel est l'ensemble de définition de sa dérivée ?

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:05

+ bien évidemment mais c'était avant de lire la première partie de l'énoncé

Posté par
jsvdb
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:11

Salut
Et tant qu'on y est tu ne veux pas des exemples de fonctions dérivables à droite et à gauche (en un point a) mais pas dérivables en ce point ?

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:19

Waypharer @ 15-11-2017 à 18:05

+ bien évidemment mais c'était avant de lire la première partie de l'énoncé
j'ai posé deux questions ...

tu me donne une réponse ... sans même dire à quelle question tu réponds ...

un peu de sérieux !!

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:33

jsvdb @ 15-11-2017 à 18:11

Salut
Et tant qu'on y est tu ne veux pas des exemples de fonctions dérivables à droite et à gauche (en un point a) mais pas dérivables en ce point ?


Je ne vois pas où est le souci, une fonction dérivable en un point est forcément continue en ce point mais la réciproque est fausse, et je cherche ici un exemple de cette dernière mais avec une continuité/dérivabilité à droite.

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:38

carpediem @ 15-11-2017 à 18:19

Waypharer @ 15-11-2017 à 18:05

+ bien évidemment mais c'était avant de lire la première partie de l'énoncé
j'ai posé deux questions ...

tu me donne une réponse ... sans même dire à quelle question tu réponds ...

un peu de sérieux !!


Domaine de la fonction x = +

Domaine de sa dérivée ( = \frac{-1}{2\sqrt{x}}) = +0

Posté par
jsvdb
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:39

La fonction « valeur absolue «  avec a = 0

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:42

jsvdb @ 15-11-2017 à 18:39

La fonction « valeur absolue «  avec a = 0


La valeur absolue est également continue à gauche en a, or je recherche une fonction qui soit uniquement continue à droite en a.

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 18:44

Waypharer @ 15-11-2017 à 18:38

carpediem @ 15-11-2017 à 18:19

Waypharer @ 15-11-2017 à 18:05

+ bien évidemment mais c'était avant de lire la première partie de l'énoncé
j'ai posé deux questions ...

tu me donne une réponse ... sans même dire à quelle question tu réponds ...

un peu de sérieux !!


Domaine de la fonction x = +

Domaine de sa dérivée ( = \frac{-1}{2\sqrt{x}}) = +0


Erratum: Pas de "-"

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 19:42

il est triste de ne pas savoir parler le français ...

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 19:51

carpediem @ 15-11-2017 à 19:42

il est triste de ne pas savoir parler le français ...


J'écris sans faire de fautes, je suis courtois et ma question est bien expliquée. Que voulez-vous de plus ?

Personnellement, je souhaiterais un peu moins d'ironie,  merci.

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 20:11

que tu répondes en français proprement car il est important de savoir dire les choses en français (si tu préfères sans symbole mathématique) ...

oui il n'y a pas de faute et ton énoncé est clair et aéré et je t'en remercie (car c'est tellement rare) ...

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 21:49

carpediem @ 15-11-2017 à 20:11

que tu répondes en français proprement car il est important de savoir dire les choses en français (si tu préfères sans symbole mathématique) ...

oui il n'y a pas de faute et ton énoncé est clair et aéré et je t'en remercie (car c'est tellement rare) ...



D'accord, je comprends mieux !

Pour répondre à la question concernant mon exemple:

La fonction racine carrée est définie sur l'ensemble des réels positifs, sa dérivée l'est sur l'ensemble des réels strictement positifs. Le domaine de dérivabilité est donc inclus dans le domaine de définition (ce qui est logique ma foi).

Pour revenir à la question, je recherche une fonction f de l'ensemble des réels à l'ensemble des réels et pour tout "a" appartenant à l'intérieur du domaine de définition.

J'y ai encore réfléchi et j'avoue être confus. Il est bien indiqué que je dois chercher un exemple de fonction continue à droite en a (c'est-à-dire dont la limite quand x tend vers a par la droite existe dans les réels et vaut f(a)). Jusque là, j'ai un exemple de mon cours (cf. ci-dessous).

Par contre, la deuxième partie de la question m'est ardue. La fonction ne doit pas être dérivable en a, comment puis-je trouver une telle fonction ? En prenant une valeur particulière pour a ?

Voilà donc un bon exemple de mon cours mais qui, malheureusement, ne fonctionne pas ici:

\begin{cases} 2x+3 & \text{ si } x\geq 2 \\ x^2{}& \text{ si } x<2 \end{cases}

a = 2

Df =

D.C. = ? (domaine de continuité)

\lim_{x-> 2} f(x) = ?

\lim_{x-> 2^-} x2 = 4

\lim_{x-> 2^+} 2x+3 = 7

La limite en 2 n'est pas définie car la limite à gauche n'est pas égale à la limite à droite.

=> La fonction n'est pas continue en 2.

Par contre, elle l'est à droite (en 2+) car elle est égale à f(a) (cf. définition de la continuité).

f'(2+) = \lim_{x-> 2^+} \frac{2x+3-7}{x-2}
= \lim_{x-> 2^+} \frac{2x-4}{x-2}
= \lim_{x-> 2^+} \frac{2(x-2)}{x-2}
= 2.

La fonction est donc dérivable à droite en x = 2.

Comment arriver à un résultat similaire mais avec une fonction qui n'est pas dérivable à droite ? Est-ce correct de penser que, si elle n'est pas dérivable à droite, elle ne l'est pas du tout (même pas à gauche car elle n'est pas continue à gauche) ? Suis-je sur la bonne piste ?

Posté par
jsvdb
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 21:59

Je te suggère la fonction x \mapsto \sqrt {1-x^2} qui n'est définie que sur [-1;1].

Elle est continue sur son domaine mais non dérivable aux bornes dudit domaine.

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 15-11-17 à 23:33

jsvdb @ 15-11-2017 à 21:59

Je te suggère la fonction x \mapsto \sqrt {1-x^2} qui n'est définie que sur [-1;1].

Elle est continue sur son domaine mais non dérivable aux bornes dudit domaine.


Super ! C'est exactement ce genre de fonction qu'il me fallait !

En prenant a = -1, j'ai donc trouvé une dérivée en -1+ = +, qui n'appartient évidemment pas au domaine de définition de la fonction.

Un grand grand merci à tous !

Posté par
luzak
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 10:03

Bonjour !

Citation :
qui n'appartient évidemment pas au domaine de définition de la fonction.

Tu es certain que la fonction n'est pas définie en -1 ?

Citation :

Pour revenir à la question, je recherche une fonction f de l'ensemble des réels à l'ensemble des réels et pour tout "a" appartenant à l'intérieur du domaine de définition.

L'exemple précédent ne correspond pas à tes vœux (-1 n'est pas intérieur à l'ensemble de définition) mais tu as l'air de t'en contenter. Quelles sont donc exactement tes consignes ?

Ceci dit je ne comprends toujours pas pourquoi tu as refusé \sqrt x. Si tu tiens à ce que point de non dérivabilité soit intérieur à l'ensemble, tu pouvais prendre :
\forall x\in\R_-,\;f(x)=0,\;\forall x\in\R_+,\;f(x)=\sqrt x
..................................
Je te signale qu'il existe des fonctions continues qui ne sont dérivables en aucun point de l'ensemble de définition, mais c'est nettement plus difficile.

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 10:47

on peut considérer aussi la fonction f(x) = exp(-1/x)  et f(0) = 0 continue à droite mais pas dérivable à droite ...

Posté par
luzak
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 12:28

Bonjour carpediem !
Cette fonction est dérivable à droite car f'(x)=\dfrac1{x^2}e^{(-1/x)} a une limite nulle en 0, à droite.
En fait, elle est indéfiniment dérivable sur \R_+.

Posté par
carpediem
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 12:37

ha oui damned ... je me suis mélangé les pinceaux ...

merci de m'avoir corrigé

Posté par
jsvdb
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 13:28

Ou bien on peut reprendre la fonction  x \mapsto \sqrt {1-x^2} en la prolongeant à 0 en dehors de [-1;1]
Partout continue ... dérivable à gauche en -1 (mais pas à droite), à droite en 1 (mais pas à gauche), dérivable partout ailleurs.
Ça me rappelle cette petite animation qui s'appelait La Linea.

Posté par
luzak
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 16-11-17 à 16:42

Euh, dans "la Linéa" c'était plus souvent des lignes plus compliquées que des demi-cercles mais heureux de partager ces bons souvenirs !

Posté par
Waypharer
re : Fonction continue à droite mais pas dérivable à droite 17-11-17 à 09:22

luzak @ 16-11-2017 à 10:03

Bonjour !
Citation :
qui n'appartient évidemment pas au domaine de définition de la fonction.

Tu es certain que la fonction n'est pas définie en -1 ?

Citation :

Pour revenir à la question, je recherche une fonction f de l'ensemble des réels à l'ensemble des réels et pour tout "a" appartenant à l'intérieur du domaine de définition.

L'exemple précédent ne correspond pas à tes vœux (-1 n'est pas intérieur à l'ensemble de définition) mais tu as l'air de t'en contenter. Quelles sont donc exactement tes consignes ?

Ceci dit je ne comprends toujours pas pourquoi tu as refusé \sqrt x. Si tu tiens à ce que point de non dérivabilité soit intérieur à l'ensemble, tu pouvais prendre :
\forall x\in\R_-,\;f(x)=0,\;\forall x\in\R_+,\;f(x)=\sqrt x
..................................
Je te signale qu'il existe des fonctions continues qui ne sont dérivables en aucun point de l'ensemble de définition, mais c'est nettement plus difficile.


Merci, effectivement « -1 » n'appartient pas à l'intérieur du domaine car il se situe aux bornes de celui-ci.

J'ai remarqué mon erreur concernant la racine carrée, il fallait juste la découper en morceaux pour que cela colle avec mon énoncé.

Encore merci !



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