Interprétation géométrique. Soit la fonction
y = ¦ (x) définie et dérivable
dans l’intervalle (a, b). Soit C son graphe par rapport à deux axes
de coordonnées Ox et Oy rectangulaires ou obliques. Soit x0
une valeur fixe et x une valeur variable de (a, b), M0 et M
les deux points distincts de C d’abscisses x0 et x. La droite
M0M a pour coefficient directeur .
Fig. 1.
Si on fait tendre x vers x0, M tend vers M0 sur
C, le rapport
tend par hypothèse vers la dérivée
de la fonction pour x0. La droite M0M, qui pivote
autour de M0, tend donc vers une position limite M0T
dont le coefficient directeur est .
Par définition M0T est la tangente à C en M0.
Théorème. Soit une fonction définie et dérivable
dans l’intervalle (a, b); en tout point de son graphe, elle admet une tangente
dont le coefficient de direction est la valeur de la dérivée
en ce point.
Remarques. 10 Si
= 0 la tangente en M0 est parallèle à Ox.
20 Si
(ou) lorsque
par valeurs supérieures et inférieures, la courbe admet au
point M0 une tangente parallèle à Oy.
Nous admettons sans démonstration que:
Théorème. Soit une fonction dérivable sur l’intervalle
(a, b) ouvert ou fermé.
10 Si la dérivée est nulle ,
la
fonction est constante.
20 Si la dérivée est positive,
la
fonction est croissante.
30 Si la dérivée est négative,
la
fonction est décroissante.
Application. Pour étudier le sens de variation d’une fonction
dérivable y = ¦ (x) on calcule
la fonction dérivée. L’étude de son signe permet de
décomposer l’intervalle (a, b) en intervalles partiels. Dans chacun
de ceux-ci la dérivée a un signe constant, et on applique
le théorème précédent.