📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Limites : Soit $f$ une fonction. La limite $\lim_{x \to a} f(x) = L$ signifie que $f(x)$ se rapproche de $L$ quand $x$ se rapproche de $a$. On utilise les formes indéterminées (FI) : $\frac{0}{0}, \frac{\infty}{\infty}, \infty-\infty, 0 \times \infty$.
- Continuité : $f$ est continue en $a$ si $\lim_{x \to a} f(x) = f(a)$. Sur un intervalle, elle est continue si elle est continue en tout point de cet intervalle.
- Dérivabilité : $f$ est dérivable en $a$ si $\lim_{x \to a} \frac{f(x)-f(a)}{x-a} = f'(a) \in \mathbb{R}$. Géométriquement, $f'(a)$ est le coefficient directeur de la tangente à la courbe en $a$.
- Théorème des Valeurs Intermédiaires (TVI) : Si $f$ est continue sur $[a, b]$, alors pour tout $k$ compris entre $f(a)$ et $f(b)$, il existe au moins un $c \in [a, b]$ tel que $f(c) = k$.
Méthodes à maîtriser
- Levée d'indétermination : Factorisation par le terme de plus haut degré (pour $\infty$), utilisation de la quantité conjuguée (pour les racines), ou utilisation des taux d'accroissement.
- Étude de continuité : Vérifier la limite à gauche, à droite et la valeur en $a$.
- Étude de dérivabilité : Calculer la limite du taux d'accroissement ou utiliser les formules usuelles ($x^n, \sqrt{x}, \sin x, \cos x$).
- Tableau de variations : Le signe de $f'(x)$ donne le sens de variation de $f$.
Exemples corrigés
- Limite : $\lim_{x \to 1} \frac{x^2-1}{x-1} = \lim_{x \to 1} \frac{(x-1)(x+1)}{x-1} = \lim_{x \to 1} (x+1) = 2$.
- Dérivée : Soit $f(x) = x^3 + 2x$. Alors $f'(x) = 3x^2 + 2$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de vérifier la continuité avant d'affirmer la dérivabilité.
- Confondre la limite en $a$ et la valeur $f(a)$.
- Ne pas préciser l'intervalle de dérivabilité.
- Erreur de signe lors du calcul de la dérivée d'un quotient.