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Terminale · spécialité

Erreurs fréquentes : Compléments sur la dérivation, convexité (Terminale)

Ce chapitre complète les outils de dérivation avec la dérivée d'une fonction composée et la dérivée seconde. Il décrit ensuite la forme d'une courbe, tournée vers le haut ou vers le bas, et en tire des inégalités utiles en analyse.

Erreur

Écrire $(e^{3x^2-x})'=e^{3x^2-x}$ en oubliant le facteur $u'$.

Ce qu'il faut écrire

$(e^{u})'=u'e^{u}$ : $(e^{3x^2-x})'=(6x-1)e^{3x^2-x}$.

Erreur

Écrire $\big((x^2+1)^5\big)'=5(x^2+1)^4$.

Ce qu'il faut écrire

$(u^n)'=n\,u'\,u^{n-1}$ : $\big((x^2+1)^5\big)'=5\times 2x\times(x^2+1)^4=10x(x^2+1)^4$.

Erreur

Conclure qu'il y a un point d'inflexion dès que $f''(a)=0$.

Ce qu'il faut écrire

Il faut que $f''$ s'annule en changeant de signe. Contre-exemple : $x\mapsto x^4$ en $0$, fonction convexe sur $\mathbb{R}$ sans point d'inflexion.

Erreur

Étudier le signe de $f'$ pour obtenir la convexité.

Ce qu'il faut écrire

Le signe de $f'$ donne les variations de $f$. La convexité se lit sur le signe de $f''$, ou sur les variations de $f'$.

Erreur

Inverser les positions : « une fonction convexe est au-dessus de ses cordes ».

Ce qu'il faut écrire

Convexe : courbe en dessous des cordes et au-dessus des tangentes. Penser à $x\mapsto x^2$ pour vérifier.

Erreur

Confondre convexe et croissante (« $e^{-x}$ est décroissante, donc concave »).

Ce qu'il faut écrire

La convexité décrit la forme de la courbe, indépendamment du sens de variation : $e^{-x}$ est décroissante et convexe car sa dérivée seconde $e^{-x}$ est positive.

Erreur

Donner un point d'inflexion par sa seule abscisse (« le point d'inflexion est $1$ »).

Ce qu'il faut écrire

Un point d'inflexion est un point de la courbe : on donne $(a\,;f(a))$, par exemple $A(1\,;0)$.

Erreur

Utiliser une inégalité de corde en dehors de l'intervalle $[a\,;b]$.

Ce qu'il faut écrire

La courbe d'une fonction convexe n'est sous la corde $[AB]$ qu'entre les abscisses $a$ et $b$ ; au-delà, elle est au-dessus de la sécante $(AB)$.