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Extremums d'une fonction
I) Définitions (rappels de seconde : voir la fiche de cours correspondante) Soit ࢌ une fonction définie sur un ensemble D inclus dans , et ࡹ deux réels. • On appelle extremum de ࢌsur D son maximum ou son minimum (s'il existe). • Si ou ࡹ est un extremum de ࢌ sur un intervalle I ouvert inclus dans D, on dit que ou ࡹ est un extremum local de ࢌ sur DExemples
1°)
La figure ci-dessus est la représentation graphique d'une fonction ݂ définie sur l'intervalle
D = [-0,5 ; 4,5 ]
Sur I = ] 0 ; 4 [ intervalle ouvert contenu dans D, ݂admet un minimum local2°)
La figure ci-dessus est la représentation graphique d'une fonction ݂ définie sur l'ensembleD = ] - ; 2 [
Sur D, ݂ admet ni minimum, ni maximum.
II) Extremums et dérivée
Propriété :
Si une fonction ࢌ, dérivable sur un intervalle I, admet un extremum en ࢻ sur I et si ࢻ n'est pas une borne de I alors ࢌԢ(ࢻ) = 0Démonstration :
Supposons que ݂ admette un maximum en ߙ, ߙ݂sur J.
00 et les rapports
que 0.Démonstration analogue pour un minimum.
Attention :
que ࢌadmet un extremum en ࢻ. ( Voir exemple ci-dessous)Exemple :
définie et dérivable sur Թ est strictement croissante sur Թ et s'annule en ݔ ൌ Ͳsans que la fonction ait d'extremum en ce point.En revanche :
si ࢌǯs'annule en changeant de signe en un réel ࢻ, ࢻ n'étant pas une borne de I,
alors ࢌ admet un extremum local en ࢻpuisque ࢌ est : • Soit croissante avant ࢻ et décroissante après (maximum local en ࢻ) • Soit décroissante avant ࢻ et croissante après (minimum local en ࢻ)