Les exercices

Exercice 1 - Montrer que la fonction cube est dérivable en un point

Soit $f$ la fonction définie sur $\R$ par $f(x)=x^3$.

  1. Montrer que pour tous nombres réels $a$ et $b$, $(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3$.
  2. Calculer $\dfrac{f(3+h)-f(3)}{h}$.
  3. En déduire que $f$ est dérivable en $3$ et que $f'(3)=27$
  4. En utilisant un calcul similaire à celui de la question 2, prouver que $f'(x)=3x^2$ pour tout $x\in \R$.

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Exercice 2 - Calcul de dérivées grâce aux formules (2)

Déterminer l'ensemble de définition et de dérivabilité des fonctions suivantes puis calculer la fonction dérivée.

  1. $f(x)=\dfrac{3x^2+2x+1}{6}$
  2. $g(x)=(1-3x^2)\sqrt{x}$
  3. $h(x)=\dfrac{2x^2-1}{x^2+x+1})$
  4. $k(x)=(7x-3)^4$
  5. $j(x)=\sqrt{4x+5}$

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Exercice 3 - Etude d'une fonction quotient

Soit $f$ la fonction de courbe représentative $C_f$ définie par:$$f(x)=\dfrac{x^2-1}{2x-1}$$

  1. Déterminer le domaine de définition $D_f$ et de dérivabilité $D_{f'}$ de la fonction $f$.
  2. Calculer $f'(x)$ pour tout $x\in D_{f'}$.
  3. Déterminer l'équation réduite de la tangente à $C_f$ au point d'abscisse $-1$.
  4. La courbe de la fonction admet-elle des tangentes horizontales? Si oui, pour quelle valeurs de $x$?
  5. On considère la droite $(d)$ d'équation $y=2x-\dfrac{7}{2}$. Déterminer les coordonnées des points de la courbe $C_f$ pour lesquels la tangente à $C_f$ est parallèle à $(d)$.

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Exercice 4 - Dérivée d'un produit de fonctions

Soit $f$ la fonction définie par:$$f(x)=(x^3-2x+5)(2x^2+1)$$

  1. Déterminer le domaine de définition $D_f$ et de dérivabilité $D_{f'}$ de la fonction $f$.
  2. Calculer $f'(x)$ après avoir développé $f(x)$.
  3. Calculer $f'(x)$ en utilisant la formule de la dérivée d'un produit de fonctions.
  4. Déterminer l'équation réduite de la tangente à la courbe en $x=1$.

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Exercice 5 - Déterminer graphiquement nombres dérivés et tangentes

La figure ci-contre représente la courbe d'une fonction en rouge ainsi que ses tangentes au points $A$, $B$ et $C$.

  1. Déterminer graphiquement les valeurs de $f(0)$, $f(-2)$, $f(3)$ puis de $f'(-2)$, $f'(0)$ et $f'(3)$.
  2. Déterminer les équations des 3 tangentes représentées.
  3. Combien de tangentes horizontales cette fonction semble-t'elle avoir?
  4. Déterminer les coordonnées du point d'intersection des tangentes en $x=0$ et $x=3$.

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