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Tangente à une courbe

 une fonction définie sur un intervalle

Sommaire

Tangente à la courbe représentative d'une fonctionÉquation de la tangente à une courbeLecture graphique de nombres dérivés - ExempleÉquation de la tangente à une courbe - Exemple

Tangente à la courbe représentative d'une fonction

Définition
Soit 
f
 une fonction définie sur un intervalle
I
de
R\mathbb RR
et 
a
 un nombre réel appartenant à 
I
.
Soit 
h
 un nombre réel non nul tel que
a+h
 appartient à 
I
.
On suppose que la fonction 
f
 est dérivable en 
a
.
La tangente à la courbe représentative de `f`au point d’abscisse`a` est la droite passant par le point 
\text {A}(a;f(a))
 et de coefficient directeur 
f′(a)f'(a)f′(a)
.

Équation de la tangente à une courbe

Propriété
Soit
f
 une fonction définie sur
I
de
R\mathbb RR
et dérivable en un réel 
a\inI
.
Au point d’abscisse 
a
, la tangente à la courbe représentative de 
f
 a pour équation :
\(\boxed{y=f'(a)(x-a)+f(a)}\).
Démonstration
Par définition, la tangente à la courbe représentative de 
f
 au point d'abscisse 
a
admet comme coefficient directeur
f′(a)f'(a)f′(a)
 donc son équation réduite est de la forme : 
y=f′(a)x+py=f'(a)x+py=f′(a)x+p
 où 
p
 est l'ordonnée à l'origine.
Déterminons
p :
comme la tangente passe par le point
A(a;f(a))\text{A}(a;f(a))A(a;f(a))
, les coordonnées du point
A\text{A}A
vérifient l'équation
f(a)=f′(a)a+pf(a)=f'(a)a+pf(a)=f′(a)a+p
, c'est-à-dire
p=f(a)−af′(a)p=f(a)-af'(a)p=f(a)−af′(a)
.
On en déduit que l'équation de la tangente s'écrit
y=f′(a)x+f(a)−af′(a)y=f'(a)x+f(a)-af'(a)y=f′(a)x+f(a)−af′(a)
, c'est-à-dire
y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a)y=f′(a)(x−a)+f(a)
.

Lecture graphique de nombres dérivés - Exemple

La figure montre, en rouge, la courbe représentative d'une fonction
f
sur 
[-6;6]
.
On peut lire graphiquement les nombres dérivés 
f′(−6),f′(−3),f′(−1),f′(3),f′(6)f'(-6),f'(-3), f'(-1), f'(3), f'(6)f′(−6),f′(−3),f′(−1),f′(3),f′(6)
. En effet :
    • la tangente à la courbe 
C_f
 au point d'abscisse 
-6
a un coefficient directeur égal à
-1
 donc 
f′(−6)=−1f'(-6)=-1f′(−6)=−1
 ;
    • la tangente à la courbe 
C_f
 au point d'abscisse 
-3
 a un coefficient directeur égal à
1
 donc 
f′(−3)=1f'(-3)=1f′(−3)=1
 ;
    • la tangente à la courbe 
C_f
 au point d'abscisse 
-1
passe par les points
(−1 ;1)(-1\,;1)(−1;1)
et
(−4 ;2)(-4\,;2)(−4;2)
. Son coefficient directeur se calcule par
{2-1}/{-4-(-1)}-=1/(-3)=-1/3
 donc 
f′(−1)=−13f'(-1)=\dfrac{-1}{3}f′(−1)=3−1​
 ;
C_f
 admet une tangente horizontale aux points d'abscisse 
3
 donc 
f′(3)=0f'(3)=0f′(3)=0
 ;
    • la tangente à la courbe 
C_f
 au point d'abscisse
666
 passe par les points
(6 ;0)(6\,;0)(6;0)
et
(4 ;1)(4\,;1)(4;1)
. Son coefficient directeur se calcule par
{1-0}/{4-6}-=1/(-2)=-1/2
donc 
f′(6)=−12f'(6)=\dfrac{-1}{2}f′(6)=2−1​
. 

Équation de la tangente à une courbe - Exemple

Soit 
f
 la fonction définie sur 
\mathbb(R)
 par : 
f(x)=2x^2-3x+1
. On admet que 
f′(2)=5f'(2)=5f′(2)=5
.
La tangente à la courbe représentative de 
f
 au point d'abscisse 
2
 a pour équation : 
y=f′(2)(x−2)+f(2)y=f'(2)(x-2)+f(2)y=f′(2)(x−2)+f(2)
Or
f(2)=2\times2^2 -3\times 2 +1=3
.
L'équation est donc
y=5(x-2)+3
c'est-à-dire
y=5x-7
.