La seance a commence' avec la preuve du theoreme des valeurs intermediaires pour une fonction continue sur un intervalle. Cette preuve s'appuit sur quatre outils mathematiques: le fait que, en cas de convergence, deux suites numeriques adjacentes ont la meme limite la methode de dichotomie pour la recherche d'un zero de fonction non-lineaire (f-gamma) le definition de limite de fonction en un point en termes de suites numeriques le fait que les inegalites passent a' la limite Rappel sur les symboles de Landau et leur interpretation dans le cas de fonctions attention, dans les cas des suites, il y a une seule possibilite', c'est pour n --> +oo mais dans le cas des fonctions, il faut specifier si x --> x_0 ou bien si x --> +-oo par exemple, x^4 = o(x^3) pour x --> 0 mais pas pour x --> +oo Derivation en un point d'une fonction reelle de variable reelle --------------------------------------------------------------- Def. Le taux d'accroissement de f : I --> R en x_0 point de I est le nombre (f(x_0+h)-f(x_0))/h avec h different de 0 et tel que (x_0 + h) soit encore dans I le nombre (f(x_0+h)-f(x_0))/h est la pente de la droite passant par les points (x_0, f(x_0)) et (x_0+h, f(x_0+h)) La pente m d'une droite est donnee par m = tg(alpha) ou' tg est la fonction tangente logarithmique et alpha est l'angle en radiants que la droite forme avec l'axe des abscisses Une droite horiz. (alpha = 0) a donc une pente nulle Une droite verticale (alpha = pi/2 ou alpha = -pi/2) a une pente ( + ou -) infinie Une droite oblique (-pi/2 < alpha < pi/2) a une pente ni nulle ni infinie. Intuitivement, quand h --> 0, le point (x_0+h) bouge vers x_0 et la droite passant par les points (x_0, f(x_0)) et (x_0+h, f(x_0+h)) devient tangente au graph de f en x_0 si cette tangente existe (elle existe si la fonction f est derivable en x_0) Def. Soient f : I --> R, un point x_0 dans I et h dans R tel que (x_0 + h) est encore dans I On dit que f est derivable en x_0 s'il EXISTE FINI la limite L = lim_{h-->0} ( (f(x_0+h)-f(x_0))/h ) et cette valeur limite L est appellee f'(x_0). Geometriquement, f'(x_0) est la pente de la droite tangente en x_0 au graph de f mais on dit que f est derivable en x_0 seulement quand cette pente n'est pas infinie. Par exemple, la fonction f : x |--> + sqrt(x) (racine carree positive de x) est definie pour x>=0, possede une droite tangente en x_0 =0 de pente +oo mais donc f n'est pas derivable en x_0 = 0. Def. Soient f : I --> R, un point x_0 dans I et h dans R tel que (x_0 + h) est encore dans I On dit que f est derivable en x_0 si et seulement si i) il EXISTE FINI la limite gauche lim_{h-->0^-} ( (f(x_0+h)-f(x_0))/h ) = f'_- (x_0) (derivee gauche) ii) il EXISTE FINI la limite droite lim_{h-->0^+} ( (f(x_0+h)-f(x_0))/h ) = f'_+ (x_0) (derivee droite) iii) les deux valeurs limites sont egales, c'est-a'-dire f'_- (x_0) = f'_- (x_0) ( = f'(x_0) ) Def. Un point x_0 est dit point anguleux si on a (i), (ii) et pas (iii) (comme la fonction valeur absolue de x en x_0 = 0) ou bien si on n'a pas (i) ou (ii) (comme la fonction racine carree positive de x en x_0 = 0) Def. Soit f : I --> R une fonction derivable en un point x_0 de I La linearisee g de f en un voisinage V dans I de x_0 est la fonction lineaire en x definie comme g(x) = f(x_0) + f'(x_0) (x-x_0) + o(x-x_0) ( on rappelle que o(x-x_0)-->0 pour x-->x_0 ) Rq: la linearisee de f en x_0 est un premier exemple de developpement de Taylor de f On peut remplacer f par sa linearisee (si f est derivable en x_0) SEULEMENT DANS UN VOISINAGE V de x_0 car plus on s'eloigne du point x_0 plus l'erreur o(x-x_0) est grande Le graph de la linearisee coincide avec celui de la droite tangente y = f(x_0) + f'(x_0) (x-x_0) au graph de f en x_0 DANS LE VOISINAGE V de x_0