1. Les formules à connaître
Dans chacune de ces formules, \(u\) est une fonction dérivable sur l’intervalle considéré, avec les conditions de définition nécessaires.
2. Formule générale de composition
Si \(f\) et \(g\) sont dérivables lorsque la composition a un sens :
Autrement dit : on dérive la fonction extérieure, en conservant l’expression intérieure, puis on multiplie par la dérivée de la fonction intérieure.
3. La méthode
Identifier l’expression intérieure et la noter \(u(x)\).
Calculer \(u'(x)\).
Appliquer la formule adaptée, puis simplifier l’expression obtenue.
Exemple 1 — Dériver une exponentielle composée
Soit :
On pose :
Alors :
Comme :
on obtient :
Exemple 2 — Dériver une puissance composée
Soit :
On pose :
Donc :
Avec la formule :
on obtient :
Exemple 3 — Dériver une racine carrée composée
Soit :
On pose :
Alors :
Avec :
on obtient :
Exemple 4 — Une composition dans un produit
Soit :
Cette fois, la fonction est d’abord un produit. On utilise :
Pour dériver \(e^{-x^2}\), on utilise ensuite une composition. Posons :
Donc :
Ainsi :
On factorise par \(e^{-x^2}\) :
⚠️ Le piège classique : oublier \(u'\)
Si :
on ne doit surtout pas écrire \(f'(x)=e^{x^2}\). Ici \(u(x)=x^2\), donc \(u'(x)=2x\).
Le même principe vaut pour une puissance ou une racine : la dérivée de l’intérieur doit apparaître.
4. À retenir
⚠️ Erreurs à éviter
- Oublier le facteur \(u'\).
- Dériver uniquement l’expression intérieure sans dériver la fonction extérieure.
- Confondre une composition avec un produit.
- Développer inutilement une expression comme \((2x^3-x+4)^5\) avant de la dériver.
À toi de jouer
Soit :
Calculer \(f'(x)\) en détaillant les différentes étapes.
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On pose :
Alors :
Or :
Donc :