Exercice D1

Exercice Publié par admin le 20 janvier 2026
Bac Sciences Mathématiques & Lycée Dérivation et étude de fonctions Énoncé avec corrigé détaillé

Conseil méthodologique : Cherchez attentivement cet exercice au brouillon pendant 15 à 30 minutes avant de consulter la solution détaillée ci-dessous.

Énoncé de l'exercice :

On considère la fonction $f$ définie sur $\mathbb{R}$ par :

\[ \begin{align*} f : &\mathbb{R} \longrightarrow \mathbb{R}^+\\ &x \longmapsto |x|\\ \end{align*} \]
  1. Représenter la fonction $f$ dans le plan muni d'un repère orthogonal $(O, \vec{i}, \vec{j})$.
  2. Que peut-on conjecturer sur la dérivabilité de la fonction $f$ en zéro ?
    1. Calculer $~~\lim\limits_{x\to 0^+} {\frac{f(x) - f(0)}{x}}$
    2. Calculer $~~\lim\limits_{x\to 0^-} {\frac{f(x) - f(0)}{x}}$
  3. Justifier la conjecture
Solution Détaillée & Corrigé Pas à Pas Corrigé complet
Exercice : Dérivabilité en un point
1. Représentation graphique
La fonction $f(x) = |x|$ est définie sur $\mathbb{R}$ par :
  • $f(x) = x$ si $x \in [0, +\infty[$
  • $f(x) = -x$ si $x \in ]-\infty, 0]$

Graphique de la fonction \(f(x)=|x|\)
Légende:
f(x) = abs(x)


2. Conjecture
En observant la courbe au point $O(0,0)$, on remarque un point anguleux. Contrairement à une courbe "lisse", la pente change brutalement.
  • Conjecture : La fonction $f$ n'est pas dérivable en zéro.

3. Calcul des limites du taux d'accroissement

a. Limite à droite en 0
Pour $x > 0$, on a $f(x) = x$ et $f(0) = 0$. \[ \lim_{x \to 0^+} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \lim_{x \to 0^+} \frac{x}{x} = 1 \] La fonction est dérivable à droite en 0 et le nombre dérivé à droite est $f'_d(0) = 1$.

b. Limite à gauche en 0
Pour $x < 0$, on a $f(x) = -x$ et $f(0) = 0$. \[ \lim_{x \to 0^-} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \lim_{x \to 0^-} \frac{-x}{x} = -1 \] La fonction est dérivable à gauche en 0 et le nombre dérivé à gauche est $f'_g(0) = -1$.
4. Conclusion et justification

Pour qu'une fonction soit dérivable en un point, il faut que les nombres dérivés à gauche et à droite existent et soient égaux.

  • On a $f'_d(0) = 1$ et $f'_g(0) = -1$.
  • Puisque $f'_d(0) \neq f'_g(0)$, les pentes des deux demi-tangentes sont différentes.
Conclusion : La fonction $f$ n'est pas dérivable en 0. La conjecture est confirmée.