QCM : Dérivation et fonctions dérivées (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour une fonction vérifiant f(2)=5f(2)=5 et f(6)=17f(6)=17, quel est le taux de variation de ff entre 22 et 66 ?

1111
33
−3-3
66

$$3$$

Explication

Le taux de variation est f(6)−f(2)6−2=17−54=3\frac{f(6)-f(2)}{6-2}=\frac{17-5}{4}=3. La valeur −3-3 inverse les écarts, 66 divise par l’abscisse initiale et 1111 additionne les images.

2. Une fonction est dérivable en aa et sa tangente à la courbe en A(a;f(a))A(a;f(a)) a pour coefficient directeur −2-2. Quelle caractérisation de cette tangente est correcte ?

La droite sécante passant par deux points éloignés de la courbe
La droite passant par AA et d’ordonnée à l’origine −2-2
La droite de coefficient directeur −2-2 passant par l’origine
La droite passant par AA et de coefficient directeur f′(a)=−2f'(a)=-2

La droite passant par $$A$$ et de coefficient directeur $$f'(a)=-2$$

Explication

La tangente au point AA passe par ce point et son coefficient directeur est le nombre dérivé f′(a)f'(a). L’ordonnée à l’origine n’est pas le coefficient directeur, et une sécante relie deux points distincts de la courbe.

3. À un réel xx, deux fonctions dérivables satisfont u(x)=2u(x)=2, v(x)=5v(x)=5, u′(x)=3u'(x)=3 et v′(x)=4v'(x)=4. Quelle est la dérivée du produit uvuv en ce point ?

88
1515
2323
1212

$$23$$

Explication

La règle du produit donne (uv)′=u′v+uv′ (uv)'=u'v+uv' , soit 3×5+2×4=15+8=233\times5+2\times4=15+8=23. 1212 multiplie les dérivées, tandis que 1515 et 88 ne retiennent que l’un des deux termes.

4. Pour une fonction ff dérivable sur un intervalle II, que désigne la fonction notée f′f' ?

Le coefficient directeur constant de la courbe de ff sur II.
La fonction qui associe à chaque xx de II le nombre dérivé f′(x)f'(x).
La fonction qui associe à chaque xx de II la valeur f(x)f(x).
Le nombre dérivé de ff évalué en un réel particulier de II.

La fonction qui associe à chaque $$x$$ de $$I$$ le nombre dérivé $$f'(x)$$.

Explication

La fonction dérivée associe à chaque réel xx de II le nombre dérivé f′(x)f'(x). Un nombre dérivé en un point est une valeur, tandis que ff désigne la fonction initiale et sa pente peut varier.

5. Deux fonctions dérivables uu et vv vérifient u′(x)=4xu'(x)=4x et v′(x)=3v'(x)=3. Quelle est la dérivée de leur somme en xx ?

u(x)+v(x)u(x)+v(x)
4x+34x+3
12x12x
4xv(x)+3u(x)4xv(x)+3u(x)

$$4x+3$$

Explication

La dérivée d’une somme est la somme des dérivées, donc (u+v)′(x)=u′(x)+v′(x)=4x+3 (u+v)'(x)=u'(x)+v'(x)=4x+3 . 12x12x multiplie les dérivées, u(x)+v(x)u(x)+v(x) reprend la somme initiale et l’expression avec les fonctions correspond à des termes de produit.

6. Pour déterminer le nombre dérivé de ff en 33 à partir de sa définition, quelle limite faut-il calculer ?

lim⁡x→0f(3+x)−f(3)3\lim_{x\to 0}\frac{f(3+x)-f(3)}{3}
f(3+h)−f(3)h\frac{f(3+h)-f(3)}{h} pour un hh fixé non nul
lim⁡h→0f(3+h)−f(3)h\lim_{h\to 0}\frac{f(3+h)-f(3)}{h}
lim⁡h→0f(3+h)h\lim_{h\to 0}\frac{f(3+h)}{h}

$$\lim_{h\to 0}\frac{f(3+h)-f(3)}{h}$$

Explication

La définition en a=3a=3 est f′(3)=lim⁡h→0f(3+h)−f(3)hf'(3)=\lim_{h\to 0}\frac{f(3+h)-f(3)}{h}. Un hh fixé donne un taux fini, tandis que les autres expressions omettent une soustraction ou utilisent le mauvais dénominateur.

7. Lorsqu’une fonction est dérivable en aa, que représente le nombre dérivé en ce point ?

L’ordonnée du point de la courbe d’abscisse aa
La limite unique des taux de variation quand l’écart tend vers zéro
Le taux de variation calculé pour un écart fixé non nul
La valeur commune des taux de variation pour tous les écarts

La limite unique des taux de variation quand l’écart tend vers zéro

Explication

Le nombre dérivé en aa est la limite unique vers laquelle tend le taux entre aa et a+ha+h lorsque hh tend vers zéro. Un taux à écart fixé ne définit pas cette limite, et l’ordonnée est f(a)f(a).

8. Pour x>0x>0, quelle est la dérivée de la fonction r(x)=xr(x)=\sqrt{x} ?

12x\frac{1}{2x}
−1x2-\frac{1}{x^2}
1x\frac{1}{\sqrt{x}}
12x\frac{1}{2\sqrt{x}}

$$\frac{1}{2\sqrt{x}}$$

Explication

La dérivée de la fonction de référence x\sqrt{x} vaut 12x\frac{1}{2\sqrt{x}} pour x>0x>0. Les réponses 1x\frac{1}{\sqrt{x}} et 12x\frac{1}{2x} oublient respectivement un facteur 2 ou la racine, tandis que −1x2-\frac{1}{x^2} est la dérivée de 1x\frac{1}{x}.

9. Une fonction possède un nombre dérivé en chaque réel d’un intervalle II. Quelle propriété possède-t-elle sur II ?

Elle est continue sur II, ce qui suffit à établir sa dérivabilité.
Sa dérivée est nulle sur II.
Elle a une dérivée constante sur II.
Elle est dérivable sur II.

Elle est dérivable sur $$I$$.

Explication

Être dérivable sur II signifie que le nombre dérivé peut être calculé en tout réel de cet intervalle. La continuité seule ne suffit pas, une dérivée constante n’est pas requise et la dérivée n’a pas à être nulle.

10. Une courbe vérifie f(2)=5f(2)=5 et f′(2)=3f'(2)=3. Quelle est l’équation de sa tangente au point d’abscisse 22 ?

y=5x+3y=5x+3
y=3(x−2)+5y=3(x-2)+5
y=5(x−2)+3y=5(x-2)+3
y=3x+5y=3x+5

$$y=3(x-2)+5$$

Explication

La formule est y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a) ; ici, elle donne y=3(x−2)+5y=3(x-2)+5. La pente est le nombre dérivé 33, et le terme x−2x-2 garantit que la droite passe par le point d’abscisse 22.

11. On définit f(x)=g(3x−2)f(x)=g(3x-2), où gg est dérivable aux valeurs considérées. Quelle expression donne f′(x)f'(x) ?

3g′(3x−2)3g'(3x-2)
g′(3x−2)g'(3x-2)
3g′(x)3g'(x)
g′(3x−2)+3g'(3x-2)+3

$$3g'(3x-2)$$

Explication

Pour f(x)=g(ax+b)f(x)=g(ax+b), la dérivée est a g′(ax+b)a\,g'(ax+b). Ici le coefficient intérieur vaut 33 et l’argument reste 3x−23x-2; omettre ce facteur ou le remplacer par une addition ne respecte pas la règle de dérivation de la composée.

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Quelle est la formule du taux de variation de ff entre aa et bb ?

f(b)−f(a)b−a\frac{f(b)-f(a)}{b-a}

Qu’est-ce que le nombre dérivé de ff en aa ?

La limite unique du taux de variation entre aa et a+ha+h lorsque hh tend vers zéro, si elle existe.

Comment s’écrit le nombre dérivé de ff en aa sous forme de limite ?

f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)−f(a)hf'(a)=\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}

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