Dérivation

Déterminer une équation de la tangente au point d'abscisse aa - Exercice 5

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Soit ff une fonction définie sur R\mathbb{R} par f(x)=x3f\left(x\right)=x^{3} . Soit Cf\mathscr{C_{f}} sa courbe représentative.
Question 1

Peut-on trouver une tangente à Cf\mathscr{C_{f}} parallèle à la droite d’équation y=3x4y=3x-4 .

Correction
L'équation de la tangente au point d'abscisse aa s'écrit y=f(a)(xa)+f(a)y=f'\left(a\right)\left(x-a\right)+f\left(a\right).
Nous savons donc, de manière générale, que l'équation de la tangente est de la forme y=f(a)(xa)+f(a)y=f'\left(a\right)\left(x-a\right)+f\left(a\right) . Si nous développons cette expression, on obtiendrait :
y=f(a)×xf(a)×a+f(a)y={\color{blue}{f'\left(a\right)}}\times x -f'\left(a\right)\times a+f\left(a\right) . Le terme en bleu correspond donc au coefficient directeur de cette droite .
Or nous voulons que y=f(a)×xf(a)×a+f(a)y={\color{blue}{f'\left(a\right)}}\times x -f'\left(a\right)\times a+f\left(a\right) soit parallèle à la droite d'équation y=3x4y={\color{blue}{3}}x-4.
Or deux droites sont parallèles si les coefficients directeurs sont égaux. Il en résulte donc que :
f(a)=3f'\left(a\right)=3 . Comme aa est une abscisse que l'on recherche, nous allons prendre xx à la place de aa comme inconnue pour faciliter nos calculs. (enfin c'est pour revenir à des équations classiques avec des xx).
Nous voulons donc résoudre l'équation :
f(x)=3f'\left(x\right)=3 . Comme f(x)=x3f\left(x\right)=x^{3} alors f(x)=3x2f'\left(x\right)=3x^{2}. D'où :
3x2=33x^{2}=3 équivaut successivement à :
x2=33x^{2}=\frac{3}{3}
x2=1x^{2}=1
x=1x=\sqrt{1} ou x=1x=-\sqrt{1}
x=1x=1 ou x=1x=-1

Il existe deux tangentes à Cf\mathscr{C_{f}} parallèle à la droite y=3x4y=3x-4 respectivement au point d'abscisse x=1x=-1 ou au point d'abscisse x=1x=1.