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Leçon

Dérivation en Première : cours et exercices corrigés

Carte mentale de Dérivation en Première, synthèse du programme de mathématiques
Objectif : Le nombre dérivé f’(a) mesure le taux de variation instantané de f au point d’abscisse a. Il donne aussi le coefficient directeur de la tangente à la courbe en ce point. À la fin, vous saurez choisir la bonne propriété, conduire un calcul lisible et repérer une réponse incohérente.

Comprendre la notion avant d’appliquer une formule

Le taux d’accroissement entre a et a+h est [f(a+h)−f(a)]/h. Lorsque cette expression admet une limite quand h tend vers 0, cette limite est f’(a). Les règles usuelles permettent ensuite de dériver une somme, un produit et les fonctions de référence. L’équation de la tangente en a est y = f’(a)(x−a)+f(a).

Le programme de Première ne demande pas seulement de restituer une formule. Il faut passer d’une représentation à une autre, expliquer une démarche et vérifier le résultat. Dans un exercice, commencez donc par écrire les données, l’objet recherché et la propriété qui relie les deux. Cette phrase de préparation évite la plupart des calculs lancés sans direction.

Les notions et formules à maîtriser

Repère Ce qu’il signifie
Nombre dérivé f’(a) est la pente de la tangente en a.
Fonction dérivée f’ associe à x le nombre dérivé de f en x.
Produit (uv)’ = u’v + uv’.
Tangente y = f’(a)(x−a)+f(a).

Ce tableau sert de référence, mais une formule n’est valable que si ses conditions sont remplies. Avant de remplacer des lettres par des nombres, contrôlez le domaine, les signes, l’indice initial ou la population de référence selon le chapitre. Conservez les valeurs exactes pendant le calcul et n’arrondissez qu’à la fin si le contexte l’exige.

Une méthode en quatre étapes pour résoudre les exercices

Étape Action Contrôle attendu
1 Déterminer Identifier les fonctions de référence et les opérations.
2 Dériver Appliquer la règle adaptée en conservant les parenthèses.
3 Évaluer Calculer séparément f(a) et f’(a).
4 Contrôler Comparer le signe et l’ordre de grandeur à la courbe ou à deux valeurs proches.

Une rédaction efficace sépare les étapes : propriété utilisée, calcul, conclusion. Le résultat doit être accompagné de son sens. Une valeur numérique sans phrase finale peut être exacte mais ne répond pas complètement à une question de variation, de probabilité, de géométrie ou de modélisation.

Exemple corrigé pas à pas

Énoncé. Soit f(x)=x³−2x²+1. Déterminer f’ puis l’équation de la tangente au point d’abscisse 1.

  1. La dérivée est f’(x)=3x²−4x.
  2. On calcule f(1)=1−2+1=0.
  3. On calcule f’(1)=3−4=-1.
  4. La tangente a donc pour équation y=−1(x−1)+0, soit y=−x+1.
Contrôle rapide : reprenez le résultat par une seconde voie simple : substitution, signe, ordre de grandeur, lecture graphique ou somme des probabilités. Ce contrôle n’est pas une décoration ; il détecte une erreur de signe, d’indice ou de population avant la conclusion.

Les erreurs qui font perdre des points

  • Confondre f’(a) avec f(a).
  • Oublier un terme dans la dérivée d’une somme.
  • Écrire (uv)’ = u’v’ au lieu de u’v + uv’.
  • Placer f’(a) à la place de f(a) dans l’équation de tangente.

Pour corriger durablement une erreur, notez sa cause et non seulement la bonne réponse. Écrivez par exemple « j’ai utilisé la réciproque sans la prouver » ou « j’ai changé de population de référence ». Une trace précise permet de reconnaître la même erreur dans un autre exercice, même lorsque les nombres changent.

Exercice d’application immédiate

Si g(x)=3x²−5x+2, calculez g’(2) et interprétez le résultat.

Afficher la correction

g’(x)=6x−5, donc g’(2)=7. La tangente à la courbe au point d’abscisse 2 a pour pente 7.

Refaites ensuite le calcul sans regarder. Si vous retrouvez seulement la réponse finale, l’apprentissage reste fragile : vous devez pouvoir justifier la propriété choisie et le contrôle effectué.

Réviser avec la carte mentale associée

Utilisez la carte mentale « Dérivation en Première » après le cours, pas avant. Cachez les branches, restituez les formules et associez à chacune une condition d’emploi. Revenez ensuite à l’exemple corrigé et modifiez une donnée : cette variation oblige à comprendre la méthode au lieu de mémoriser une suite de symboles.

Ce que cette leçon couvre — et ce qu’elle ne remplace pas

Cette leçon couvre les connaissances et gestes essentiels attendus dans le programme de spécialité de Première applicable à la rentrée 2026. Elle ne remplace pas une série progressive d’exercices ni les démonstrations demandées par votre professeur. Pour préparer l’épreuve anticipée, entraînez aussi les automatismes sans calculatrice et les problèmes où plusieurs chapitres sont mobilisés ensemble.

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