Fiche : Dérivées et primitives des fonctions usuelles - Institut de
ions et dérivées g2 (ln u)′ = u′ u En particulier,si u > 0 : ∀a ∈ R, ( ua)′ = αu′ua−1
Dérivée et différentielle
= du dx df du du dx = 1 dx/du 1 3 2 Dérivées des fonctions logarithmes et exponentielles d dx ln u
Fonction logarithme népérien
tion ln a pour dérivée 1 x : on dit aussi que 1 x a pour primitive ln x sur l' intervalle ]0 ; +∞[ II Les
FORMULAIRE
?+∞ ln(x)/xn = 0 Dérivées Fonctions usuelles Fonctions usuelles R`egles de dérivation
FORMULAIRE DERIVEES ET PRIMITIVES USUELLES
= u v − uv v2 2) Dérivées et primitives des fonctions usuelles Le tableau suivant u 1 2 √ u × u u > 0 sur I ln(u) 1 u × u u > 0 sur I eu eu × u sin(u) cos( u) × u cos(u) −sin(u) ×
Tableaux des dérivées Dérivées des fonctions usuelles Notes
n dérivée f ' Intervalles de dérivabilité P f (x) = k (constante réelle) f ' (x) = 0 ℝ 1 U f (x) = ln x f ' (x) = 1 x ]0; +∞[ (1) Une fonction constante est représentée par une droite de
Dérivée, logarithme et exponentielle en terminale
?e est appliquée aux fonctions v(ax+b) et (u(x))n , ainsi que l'étude des fonction logarithme x→ln(ax+b) x→ln(exp(x)) pour découvrir la dérivée de la fonction exp x→exp(ax+b)
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Tableaux des dérivées et primitives et quelques formules en prime FonctionDomaine de dérivabilitéDérivée ln(x)R +;1 xe xRe x1 xR 1x 2pxR +;1 2 px x ;2RR +;x
1cos(x)Rsin(x)sin(x)Rcos(x)tan(x)]2
+k;2 +k[;k2Z1 + tan2(x) =1cos
1 +x2OpérationDérivée
f+gf0+g0fgf
0g+fg0f
gf0gfg0g
2gff 0g0f1 u u0u 2u nnu0un1puu
02 pu e uu0euln(u)u
0usin(u)u
0cos(u)cos(u)u0sin(u)FonctionIntervalle d"intégrationPrimitive
(xa)n;n2N;a2RR1 n+ 1(xa)n+11 xa;a2R] 1;a[OU]a;+1[ln(jxaj)1 (xa)n;a2R;n2] 1;a[OU]a;+1[1(n1)(xa)n1cos(ax);a2Rnf0gR1
a sin(ax)sin(ax);a2Rnf0gR 1a cos(ax)tan(x)]k2 ;k+2 [;k2Zln(jcos(x)j)ln(x)R +;xln(x)xe ax;a2Rnf0gR1 a eax(xa);a2R;2Rnf1g]a;+1[1 + 1(xa)+1a x;a >0R1 ln(a)ax1 x2+ 1Rarctan(x)pxa;a2R]a;+1[2
3 (xa)3=21pxa;a2R]a;+1[2pxa1p1x2]1;1[arcsin(x)Quelques formules de trigonométrie vraiment utiles.a;betxsont des réels (quelconques) :
cos2(x) + sin2(x) = 1;cos(a+b) = cos(a)cos(b)sin(a)sin(b);sin(a+b) = sin(a)cos(b) + cos(a)sin(b);
cos(2x) = 2cos2(x)1 = 12sin2(x);cos2(x) =1 + cos(2x)2 sin(2x) = 2sin(x)cos(x);sin2(x) =1cos(2x)2 1 Fonctions usuelles : logarithme et exponentielle, fonction puissance, fonctions circulaires et leurs réciproques Définition1(Logarithme).On définitln :]0;+1[!Rcommelaprimitive dex7!1x qui s"annule en 1.Propriété1.
1.lnest continue et strictement croissante sur]0;+1[.
2.8x;y2]0;+1[;ln(xy) = ln(x) + ln(y).
3.8x >0;ln(1x
) =ln(x).4.8x;y2]0;+1[;ln(xy
) = ln(x)ln(y).5.8n2N;8x >0;ln(xn) =nln(x).
6.limx!0+ln(x) =1etlimx!+1ln(x) = +1Définition2(Exponentielle).On définitexp:R!]0;+1[commelasolution de l"équation différentielley0=yde
condition initialey(0) = 1.On noteexp(x) =ex.
Propriété2.
1.expest continue et strictement croissante surR.
2.8x;y2R;ex+y=exey:
3.8x2R;ex= 1=ex:
4.8x;y2R;exy=exe
y:5.8n2N;8x2R;enx= (ex)n:
6.limx!1ex= 0etlimx!+1ex= +1:Propriété3.On a8x2R;ln(ex) =xet8x >0;eln(x)=x.
Définition3(Fonction puissance).Soita2R. On définit lafonction puissancesur]0;+1[par p a(x) :=ealn(x):On notexa:=ealn(x).Exemples :
ln(x2) = 2ln(x); e2x+y=e2xey;2x=exln(2);px=x12 =e12 ln(x);3px=x13 =e13 ln(x):Croissances comparées :Pour tous >0; >0,
lim x!+1(lnx)x = 0etlimx!0+xjlnxj= 0 lim x!+1e xx = +1etlimx!1jxjex= 0Autrement dit, l"exponentielle impose toujours sa limite en1aux fonctions puissances, et celles-ci imposent toujours
leur limites en0+ou+1au logarithme.Fonctions circulaires réciproquesOn suppose connues les fonctionssinusetcosinus. On rappelle que la fonctiontangenteest définie sur]2
;2 [par tan(x) =sin(x)cos(x). Valeurs spéciales des fonctions trigonométriquesx0 6 4 32233456
cos(x)1p3 2p2 2120 12 p2 2 p3
21sin(x)01
2p2 2p3 21p32p2 21
20 tan(x)01p31p31 p31 1p30 2
Formules de trigonométrie
cos2(x) + sin2(x) = 1 tan(x) =sin(x)cos(x)
cos(x+ 2) = cos(x) sin(x+ 2) = sin(x) tan(x+) = tan(x) cos(2x) = 2cos2(x)1 = 12sin2(x) sin(2x) = 2sin(x)cos(x) Définition4(Arcsinus).Sinus est une bijection de[2 ;2 ]sur[1;1]. On appellearcsinussa réciproque.8x2[1;1];82[2
;2 ]; x= sin(),arcsin(x) =:Définition5(Arccosinus).Cosinus est une bijection de[0;]sur[1;1]. On appellearccosinussa réciproque.
8x2[1;1];82[0;]; x= cos(),arccos(x) =:
Définition6(Arctangente).Tangente est une bijection de]2 ;2 [surR. On appellearctangentesa réciproque.8x2R;82]2
;2 [; x= tan(),arctan(x) =:ArcsinusArccosinusArctangente
Propriété4.
1.8x2[1;1];sin(arcsin(x)) =x.
2.8x2[1;1];cos(arccos(x)) =x.
3.8x2R;tan(arctan(x)) =x.Icixappartient au domaine de défi-
nition de la fonction réciproque.Propriété5.
1.82[2
;2 ];arcsin(sin()) =.2.82[0;];arccos(cos()) =.
3.82]2
;2 [;arctan(tan()) =.FAttention, icine parcourt pas tout l"ensemble de définition des fonctions sinus, cosinus ou tangente!Exemples :
1.arcsin(sin(175
)) = arcsin(sin(205 35)) = arcsin(sin(35 )) =35
2.arccos(cos(175
)) = arccos(cos(205 35)) = arccos(cos(35 )) = arccos(cos(35 )) =35
3.arctan(tan(175
)) = arctan(tan(35 )) =35Dérivées :Les fonctions arcsinus et arccosinus sont (infiniment) dérivables sur]1;1[et arctangente est (infiniment)
dérivable surR. Leurs dérivées sont données par