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ExercicePremière, chapitre 4 — Dérivation · Exercices de synthèse

Exercice 33

QCMDémonstrationCalcul

Pour chaque question, une seule réponse est exacte. Déterminer laquelle et justifier.

Réponse ARéponse BRéponse C
1. Si f(x)=x5f(x)=x^{5}, alors f′(x)f'(x) vaut5x45x^{4}x4x^{4}5x65x^{6}
2. La dérivée de x↦1x2x\mapsto\dfrac{1}{x^{2}} sur ℝ∗\mathbb{R}^{*} est−12x-\dfrac{1}{2x}−2x3-\dfrac{2}{x^{3}}2x3\dfrac{2}{x^{3}}
3. La dérivée de x↦xx\mapsto\sqrt{x} sur ]0 ;+∞[]0\,;+\infty[ est12x\dfrac{1}{2\sqrt{x}}2x2\sqrt{x}−12x-\dfrac{1}{2\sqrt{x}}
4. Si f=uvf=uv, alors f′f' vautu′v′u'v'u′v+uv′u'v+uv'u′v−uv′u'v-uv'
5. Si f′(x)<0f'(x)<0 sur un intervalle II, alors sur II la fonction ff estcroissantedécroissanteconstante
6. Pour f(x)=x3f(x)=x^{3}, on a f′(0)=0f'(0)=0. La fonction ff admet en 00un minimumun maximumaucun extremum
7. Le taux de variation de ff entre aa et a+ha+h estf(a+h)−f(a)h\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}f(a+h)−f(a)f(a+h)-f(a)f(a+h)−f(a)a+h\dfrac{f(a+h)-f(a)}{a+h}
8. La dérivée de x↦(3x+1)5x\mapsto(3x+1)^{5} est5(3x+1)45(3x+1)^{4}15(3x+1)415(3x+1)^{4}3(3x+1)43(3x+1)^{4}
9. La dérivée de x↦5x+2x\mapsto\sqrt{5x+2} est125x+2\dfrac{1}{2\sqrt{5x+2}}525x+2\dfrac{5}{2\sqrt{5x+2}}55x+2\dfrac{5}{\sqrt{5x+2}}
Corrigé

1. Réponse A. (xn)′=nxn−1\left(x^{n}\right)'=nx^{n-1}, donc la dérivée de x5x^{5} est 5x45x^{4}. La réponse B oublie le facteur 55, la réponse C augmente l'exposant au lieu de le diminuer.

2. Réponse B. (1xn)′=−nxn+1\left(\dfrac{1}{x^{n}}\right)'=-\dfrac{n}{x^{n+1}} avec n=2n=2 donne −2x3-\dfrac{2}{x^{3}}. La réponse C oublie le signe −-.

3. Réponse A. C'est la proposition 3 du cours.

4. Réponse B. (uv)′=u′v+uv′(uv)'=u'v+uv'. La réponse A est l'erreur la plus fréquente : la dérivée d'un produit n'est pas le produit des dérivées.

5. Réponse A. La tangente a pour coefficient directeur f′(a)f'(a) et passe par le point (a ;f(a))\big(a\,;f(a)\big). La réponse B échange les rôles de f(a)f(a) et f′(a)f'(a).

6. Réponse B. C'est la proposition 8 du cours.

7. Réponse C. f′(x)=3x2f'(x)=3x^{2} s'annule en 00 sans changer de signe : la fonction cube est croissante sur ℝ\mathbb{R}, et n'admet aucun extremum.

8. Réponse A. C'est la définition du taux de variation, dont le dénominateur est (a+h)−a=h(a+h)-a=h.

9. Réponse B. (un)′=n u′ un−1\left(u^{n}\right)'=n\,u'\,u^{n-1} avec u(x)=3x+1u(x)=3x+1, u′(x)=3u'(x)=3 et n=5n=5 donne 5×3×(3x+1)4=15(3x+1)45\times 3\times(3x+1)^{4}=15(3x+1)^{4}. La réponse A oublie u′u'.

10. Réponse B. (u)′=u′2u\left(\sqrt{u}\right)'=\dfrac{u'}{2\sqrt{u}} avec u′(x)=5u'(x)=5 donne 525x+2\dfrac{5}{2\sqrt{5x+2}}. La réponse A oublie encore u′u'.

Dans l'édifice

Thèmes

taux de variation, nombre dérivé, fonction dérivée, produit et quotient, racine carrée, variations, extremums

Notions

dérivable, extremum local

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