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Méthode · Terminale spé maths

Calculer la dérivée d'une composée

Dériver une fonction composée demande d'identifier l'expression intérieure u, puis d'appliquer la formule correspondant à la fonction extérieure sans jamais oublier le facteur u'. Les cas les plus fréquents sont (uⁿ)' = n u' uⁿ⁻¹, (√(u))' = u'/2√(u), (e^(u))' = u' e^(u) et (ln u)' = u'/u. L'oubli du u' est l'erreur la plus répandue de tout le chapitre : elle passe inaperçue quand u' = 1, et fausse le résultat dès que ce n'est plus le cas.

Les étapes

  1. 1

    Repérer u

    La fonction intérieure et sa dérivée u'.
  2. 2

    Dériver l'extérieur

    Avec la formule du cas (uⁿ, √(u), e ^(u)).
  3. 3

    Multiplier par u'

    On n'oublie pas le facteur u'.

Exemple corrigé

Dériver h(x) = (3x+1)².

  1. 1.Intérieur u = 3x + 1, donc u' = 3.
  2. 2.(u²)' = 2u'u = 2× 3×(3x+1).
  3. 3.h'(x) = 6(3x+1) = 18x + 6.
Résultat : h'(x) = 6(3x+1).

Deuxième exemple

Dériver h(x) = e^(3x²).

  1. 1.Expression intérieure : u = 3x², donc u' = 6x.
  2. 2.Formule de l'exponentielle composée : (e^(u))' = u' e^(u).
  3. 3.h'(x) = 6x e^(3x²).
Résultat : h'(x) = 6x e^(3x²).

Piège à éviter

Oublier u' est l'erreur la plus fréquente.

Questions fréquentes

Pourquoi le facteur u' apparaît-il ?
Parce que la variation de h cumule deux effets : celui de u sur x, et celui de la fonction extérieure sur u. Les deux se multiplient.
Comment repérer l'expression intérieure ?
C'est ce qui se trouve sous la racine, dans l'exposant, ou dans l'argument du logarithme : tout ce qui n'est pas simplement x.
Que se passe-t-il si u est une fonction affine ?
u' est une constante, ce qui simplifie beaucoup : (e^(5x))' = 5e^(5x).

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