Je ne comprends pas corrigé de l'exercice2 b .

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Absolument ! Reprenons l'exercice 2 b) en détaillant chaque étape, surtout la simplification des fractions, qui est souvent le point délicat.

Step-by-step solution

4 steps

La fonction est f(x)=∣x∣+1x−2f(x) = \frac{|x| + 1}{x - 2} et le point est x0=0x_0 = 0.

  1. Calcul de f(x0)f(x_0).

    On commence par calculer la valeur de la fonction au point x0=0x_0 = 0:

    f(0)=∣0∣+10−2=0+1−2=−12f(0) = \frac{|0| + 1}{0 - 2} = \frac{0 + 1}{-2} = -\frac{1}{2}
  2. Calcul de la dérivée à gauche en x0=0x_0 = 0.

    Pour x<0x < 0, la valeur absolue ∣x∣|x| est égale à −x-x.
    Donc, pour x<0x < 0, la fonction s'écrit f(x)=−x+1x−2f(x) = \frac{-x + 1}{x - 2}.
    La formule de la dérivée à gauche est:

    fg′(0)=lim⁡x→0−f(x)−f(0)x−0f'_g(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0}

    Substituons f(x)f(x) et f(0)f(0):

    fg′(0)=lim⁡x→0−−x+1x−2−(−12)xf'_g(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{\frac{-x + 1}{x - 2} - \left(-\frac{1}{2}\right)}{x}

    Simplifions le numérateur. On a une soustraction de fractions:

    −x+1x−2+12\frac{-x + 1}{x - 2} + \frac{1}{2}

    Pour les additionner, nous devons trouver un dénominateur commun, qui est 2(x−2)2(x - 2):

    =2(−x+1)2(x−2)+1(x−2)2(x−2)= \frac{2(-x + 1)}{2(x - 2)} + \frac{1(x - 2)}{2(x - 2)} =−2x+2+x−22(x−2)= \frac{-2x + 2 + x - 2}{2(x - 2)} =−x2(x−2)= \frac{-x}{2(x - 2)}

    Maintenant, nous réinsérons cette expression simplifiée dans la limite:

    fg′(0)=lim⁡x→0−−x2(x−2)xf'_g(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{\frac{-x}{2(x - 2)}}{x}

    Ceci peut être réécrit comme:

    fg′(0)=lim⁡x→0−−x2x(x−2)f'_g(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{-x}{2x(x - 2)}

    Puisque x→0−x \to 0^-, xx n'est pas exactement 0, donc nous pouvons simplifier par xx:

    fg′(0)=lim⁡x→0−−12(x−2)f'_g(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{-1}{2(x - 2)}

    Maintenant, nous pouvons substituer x=0x = 0:

    fg′(0)=−12(0−2)=−1−4=14f'_g(0) = \frac{-1}{2(0 - 2)} = \frac{-1}{-4} = \frac{1}{4}

    La fonction ff est dérivable à gauche en x0=0x_0 = 0 et sa dérivée à gauche est 14\frac{1}{4}.

  3. Calcul de la dérivée à droite en x0=0x_0 = 0.

    Pour x>0x > 0, la valeur absolue ∣x∣|x| est égale à xx.
    Donc, pour x>0x > 0, la fonction s'écrit f(x)=x+1x−2f(x) = \frac{x + 1}{x - 2}.
    La formule de la dérivée à droite est:

    fd′(0)=lim⁡x→0+f(x)−f(0)x−0f'_d(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0}

    Substituons f(x)f(x) et f(0)f(0):

    fd′(0)=lim⁡x→0+x+1x−2−(−12)xf'_d(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{\frac{x + 1}{x - 2} - \left(-\frac{1}{2}\right)}{x}

    Simplifions le numérateur. On a une soustraction de fractions:

    x+1x−2+12\frac{x + 1}{x - 2} + \frac{1}{2}

    Le dénominateur commun est 2(x−2)2(x - 2):

    =2(x+1)2(x−2)+1(x−2)2(x−2)= \frac{2(x + 1)}{2(x - 2)} + \frac{1(x - 2)}{2(x - 2)} =2x+2+x−22(x−2)= \frac{2x + 2 + x - 2}{2(x - 2)} =3x2(x−2)= \frac{3x}{2(x - 2)}

    Maintenant, nous réinsérons cette expression simplifiée dans la limite:

    fd′(0)=lim⁡x→0+3x2(x−2)xf'_d(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{\frac{3x}{2(x - 2)}}{x}

    Ceci peut être réécrit comme:

    fd′(0)=lim⁡x→0+3x2x(x−2)f'_d(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{3x}{2x(x - 2)}

    Puisque x→0+x \to 0^+, xx n'est pas exactement 0, donc nous pouvons simplifier par xx:

    fd′(0)=lim⁡x→0+32(x−2)f'_d(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{3}{2(x - 2)}

    Maintenant, nous pouvons substituer x=0x = 0:

    fd′(0)=32(0−2)=3−4=−34f'_d(0) = \frac{3}{2(0 - 2)} = \frac{3}{-4} = -\frac{3}{4}

    La fonction ff est dérivable à droite en x0=0x_0 = 0 et sa dérivée à droite est −34-\frac{3}{4}.

  4. Conclusion.

    Puisque fg′(0)=14f'_g(0) = \frac{1}{4} et fd′(0)=−34f'_d(0) = -\frac{3}{4}, les dérivées à gauche et à droite existent.
    La fonction f(x)=∣x∣+1x−2f(x) = \frac{|x| + 1}{x - 2} est dérivable à gauche et à droite en x0=0x_0 = 0.
    Cependant, comme fg′(0)≠fd′(0)f'_g(0) \neq f'_d(0), la fonction n'est pas dérivable au point x0=0x_0 = 0.

    J'espère que cette explication détaillée des étapes de simplification t'aide à mieux comprendre !

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