Dérivation

Déterminer le nombre dérivée d'une fonction en une valeur aa - Exercice 2

10 min
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Question 1

Déterminer le nombre dérivée de la fonction ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=3x2+4f\left(x\right)=3x^{2}+4 en 22 .

Correction
Le nombre dérivée de la fonction ff en aa est la limite du taux de variation en aa lorsque hh tend vers 00 . Le nombre dérivée est alors égale à une valeur finie\red{\text{valeur finie}} notée f(a)f'\left(a\right).
Autrement dit, le nombre dérivée de la fonction ff en aa est obtenue à l'aide de la formule suivante :
limh0f(a+h)f(a)h=f(a)\lim\limits_{h\to 0} \frac{f\left(a+h\right)-f\left(a\right)}{h} =f'\left(a\right)
1ère étape : On calcule f(2)f\left(2\right)
f(2)=3×22+4f\left(2\right)=3\times 2^{2}+4
f(2)=3×4+4f\left(2\right)=3\times 4+4
f(2)=16f\left(2\right)=16
2ème étape : On calcule f(2+h)f\left(2+h\right)
f(2+h)=3(2+h)2+4f\left(2+h\right)=3\left(2+h\right)^{2} +4
f(2+h)=3×(4+4h+h2)+4f\left(2+h\right)= 3\times \left(4+4h+h^{2}\right)+4
f(2+h)=3×4+3×4h+3×h2+4f\left(2+h\right)= 3\times 4+3\times 4h+3\times h^{2}+4
f(2+h)=12+12h+3h2+4f\left(2+h\right)= 12+12h+3h^{2}+4
f(2+h)=3h2+12h+16f\left(2+h\right)= 3h^{2}+12h+16
3ème étape : On calcule f(2+h)f(2)f\left(2+h\right)-f\left(2\right)
f(2+h)f(2)=3h2+12h+1616f\left(2+h\right)-f\left(2\right)=3h^{2}+12h+16-16
f(2+h)f(2)=3h2+12hf\left(2+h\right)-f\left(2\right)=3h^{2}+12h
4ème étape : On calcule f(2+h)f(2)h\frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h}
f(2+h)f(2)h=3h2+12hh\frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h} =\frac{3h^{2} +12h}{h}
On va factoriser le numérateur par hh.
f(2+h)f(2)h=h(3h+12)h\frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h} =\frac{h\left(3h+12\right)}{h}
On simplifie par hh.
f(2+h)f(2)h=3h+12\frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h} =3h+12
5ème étape : On calcule limh0f(2+h)f(2)h\lim\limits_{h\to 0} \frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h}
limh0f(2+h)f(2)h=limh03h+12\lim\limits_{h\to 0} \frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h} =\lim\limits_{h\to 0} 3h+12
Cela signifie que l'on remplace tous les hh par zéro.
limh0f(2+h)f(2)h=12.\lim\limits_{h\to 0} \frac{f\left(2+h\right)-f\left(2\right)}{h} =12.
Il en résulte donc que le nombre dérivé de la fonction ff en 22 est alors
f(2)=12f'\left(2\right)=12
.