Approximation linéaire et valeur absolue

À propos de cette leçon

Première, spécialité › Dérivation

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Approximation linéaire et valeur absolue

Dérivation. nombre dérivé, tangente, fonction dérivée, taux de variation, dérivée d'un produit

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

f(x)=x2f(x) = x^2. Sans calculatrice, comment approcher f(1,01)f(1{,}01) ?

  1. f(1)+f′(1)×0,01=1,02f(1) + f'(1) \times 0{,}01 = 1{,}02
  2. f(1)=1f(1) = 1

L'idée clé

Près de aa, la courbe se confond avec sa tangente.

f(a+h)≈f(a)+f′(a)hf(a + h) \approx f(a) + f'(a)h pour hh proche de 0.

La fonction valeur absolue n'est pas dérivable en 0 : son taux de variation vaut 1 à droite et −1-1 à gauche.

Exemple corrigé

Approche 4,1\sqrt{4{,}1}.

4,1≈2+0,14\sqrt{4{,}1} \approx 2 + \dfrac{0{,}1}{4}
f(x) = √x, f(4) = 2, f'(4) = 1/4.
≈2,025\approx 2{,}025
On calcule.

À toi, guidé

À toi : f(2)=3f(2) = 3 et f′(2)=5f'(2) = 5. Quelle est l'approximation de f(2,1)f(2{,}1) ?

3,53{,}5
3 + 5 × 0,1.

Entraînement ★

  1. f(3)=7f(3) = 7 et f′(3)=5f'(3) = 5. Donne l'approximation affine de f(3+h)f(3 + h), en fonction de hh.
  2. f(7)=7f(7) = 7 et f′(7)=4f'(7) = 4. Donne l'approximation affine de f(7+h)f(7 + h), en fonction de hh.
  3. f(8)=6f(8) = 6 et f′(8)=2f'(8) = 2. Donne l'approximation affine de f(8+h)f(8 + h), en fonction de hh.

Attention !

Entraînement ★★

  1. Quel est le taux de variation de x↦∣x∣x \mapsto |x| entre 0 et h=−9h = -9 ?
    1. −1-1
    2. 11
    3. 00
  2. Quel est le taux de variation de x↦∣x∣x \mapsto |x| entre 0 et h=−2h = -2 ?
    1. −1-1
    2. 11
    3. 00
  1. f(1)=1f(1) = 1 et f′(1)=2f'(1) = 2. Donne l'approximation de f(1,1)f(1{,}1) par la tangente.
  1. La fonction x↦∣x∣x \mapsto |x| est-elle dérivable en 0 ?
    1. Non : les taux à gauche et à droite diffèrent
    2. Oui : elle est continue en 0
    3. Oui : sa dérivée y vaut 0

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. f(3)=7f(3) = 7 et f′(3)=5f'(3) = 5. Donne l'approximation affine de f(3+h)f(3 + h), en fonction de hh.
  2. f(7)=7f(7) = 7 et f′(7)=4f'(7) = 4. Donne l'approximation affine de f(7+h)f(7 + h), en fonction de hh.
  3. f(8)=6f(8) = 6 et f′(8)=2f'(8) = 2. Donne l'approximation affine de f(8+h)f(8 + h), en fonction de hh.

Fiche résumé

Approximation

  • f(a+h)≈f(a)+f′(a)hf(a + h) \approx f(a) + f'(a)h.
  • ∣x∣|x| n'est pas dérivable en 0.

Attention : hh doit être petit.

CC BY-SA 4.0