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Notion

La tangente à une courbe

La tangente à une courbe en un point est la droite qui épouse la courbe en ce point, c'est-à-dire qui a localement la même direction. Pour la courbe d'une fonction f au point d'abscisse a, la tangente a pour coefficient directeur le nombre dérivé f'(a) et passe par le point (a ;f(a)) ; son équation est y=f'(a)(x-a)+f(a). Selon le signe de f'(a), la tangente monte, descend ou est horizontale (cas d'un extremum). Elle donne la meilleure approximation affine de la fonction autour de a, et son étude, avec la convexité, précise la position de la courbe par rapport à cette droite.

Définitions

Tangente
C'est la droite qui touche la courbe au point d'abscisse a en suivant exactement sa direction. Sa pente est f'(a).
Point de contact
C'est le point (a ;f(a)) où la tangente touche la courbe.

Formules

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Méthodes

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Deux exercices pour vérifier

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1

Tangente à une parabole

Niveau 2 · Méthode complète
Déterminer la tangente à f(x) = x² au point d'abscisse 1.
Voir la correction
  1. 1.
    f(1) = 1 et f'(1) = 2.
  2. 2.
    y = 2(x-1) + 1 = 2x - 1.
Réponse : y = 2x - 1.

Méthode utilisée : y=f'(a)(x-a)+f(a).

Erreur fréquente : Oublier le terme +f(a).

2

En un autre point

Niveau 2 · Méthode complète
Déterminer la tangente à f(x) = x² en a = 2.
Voir la correction
  1. 1.
    f(2) = 4, f'(2) = 4.
  2. 2.
    y = 4(x - 2) + 4 = 4x - 4.
Réponse : y = 4x - 4.

Méthode utilisée : Même formule de tangente en a=2.

Erreur fréquente : Mal développer f'(2)(x-2)=4(x-2).

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Questions fréquentes

C'est quoi une tangente à une courbe ?

C'est la droite qui colle à la courbe en un point, en suivant sa direction. Si on zoome très fort sur la courbe, elle ressemble à cette droite.

Comment trouver son équation ?

On calcule f(a) (le point) et f'(a) (la pente), puis on applique y = f'(a)(x − a) + f(a).

Quel lien avec le nombre dérivé ?

La pente de la tangente en a est exactement le nombre dérivé f'(a). C'est l'interprétation géométrique de la dérivée.

Quelle est l'équation d'une tangente ?

La tangente au point d'abscisse a a pour équation y = f'(a)(x − a) + f(a).

Une courbe peut-elle traverser sa tangente ?

Oui, notamment en un point d'inflexion : la tangente touche la courbe puis passe de l'autre côté.

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