Pour vérifier qu’une fonction est dérivable en un point , et auquel cas déterminer le nombre dérivé de la fonction au point , on peut :
Etape 1 : Calculer la limite lorsque tend vers du taux d’accroissement de la fonction entre les points et .
Cela revient à calculer :
Etape 2 : Conclusion :
Si cette limite existe et est finie, alors le nombre que l’on a trouvé est le nombre dérivé de la fonction en et se note . Et la fonction est dérivable en .
Sinon, la limite n’existe pas ou est infinie et la fonction n’est pas dérivable en .
Exemple :
Considérons les fonctions , et définies comme suit :
, et
Etudier la dérivabilité de en , de et en .
En déduire les éventuels nombres dérivés.
Cas de f :
Calculons le taux d’accroissement de entre et :
= = =
Conclusion :
Lorsque se rapproche de , se rapproche de ,
Donc,
Ainsi est dérivable en et son nombre dérivé en est .
Cas de g :
Calculons le taux d’accroissement de entre et :
= = =
Lorsque, tend vers avec des valeurs négatives, le taux d’accroissement est égale à , et lorsque tend vers avec des valeurs positives, le taux d’accroissement est égale à .
Ainsi la limite lorsque tend vers n’existe pas !
Conclusion :
n’est pas dérivable en . Le nombre dérivé de en n’existe pas.
Cas de k :
Calculons le taux d’accroissement de entre et et calculons sa limite quand tend vers .
.
.
Conclusion :
n’est pas dérivable en . Donc n’admet pas de nombre dérivé en .
Astuce :
Pour la méthode 2,
A l’étape 1 : on calcule plutôt . Puis, on conclut de la même manière qu’à l’étape 2.
Exemple :
Etudier la dérivabilité en de la fonction définie par
Solution :
Donc est dérivable en et son nombre dérivé est .