Dérivée
Bonsoir,
Une dernière question avant d'aller dormir. Soit $a \in \C$. J'ai lu dans mon cours que la dérivée de $x \mapsto (x-a)^n$ est $x \mapsto n (x-a)^{n-1}$ mais je suis incapable de le démontrer étant donné que $a$ est un nombre complexe.
Je sais que pour dériver dans $\C$ on dérive partie réelle et partie imaginaire. Mais la puissance ici gêne.
Je me dis binôme de Newton, forme algébrique de $a$ mais il n'y a pas une autre technique plus rapide ?
Une dernière question avant d'aller dormir. Soit $a \in \C$. J'ai lu dans mon cours que la dérivée de $x \mapsto (x-a)^n$ est $x \mapsto n (x-a)^{n-1}$ mais je suis incapable de le démontrer étant donné que $a$ est un nombre complexe.
Je sais que pour dériver dans $\C$ on dérive partie réelle et partie imaginaire. Mais la puissance ici gêne.
Je me dis binôme de Newton, forme algébrique de $a$ mais il n'y a pas une autre technique plus rapide ?
Réponses
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Limite du taux d’accroissement ?
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D'accord merci ! Votre méthode aboutit parfaitement :-)
Posons $f(x)=(x-a)^n$ avec $a \in \C$
$\lim\limits_{h \rightarrow 0} \dfrac{f(x+h)-f(x)}{h} = \lim\limits_{h \rightarrow 0} \dfrac{(x+h-a)^n-(x-a)^n}{h} $
Or $(x+h-a)^n-(x-a)^n =h \displaystyle\sum_{k=0}^{n-1} (x+h-a)^k (x-a)^{n-k-1} $
Donc $\lim\limits_{h \rightarrow 0} \dfrac{f(x+h)-f(x)}{h} = \lim\limits_{h \rightarrow 0} \displaystyle\sum_{k=0}^{n-1} (x+h-a)^k (x-a)^{n-k-1} \\ = \displaystyle\sum_{k=0}^{n-1} (x-a)^k (x-a)^{n-k-1} = \displaystyle\sum_{k=0}^{n-1} (x-a)^{n-1} \\ = (x-a)^{n-1} \displaystyle\sum_{k=0}^{n-1}1 = \boxed{n (x-a)^{n-1}} $
Pour la justification de l'avant dernière ligne : les fonctions polynomiales complexes de la variable réelles sont continues sur $\R$ donc à fortiori en $0$. -
Il suffit de savoir dériver un produit !
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...et de faire une récurrence dans ce cas.
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Je vais réviser mon cours sur la dérivation des fonctions à valeurs dans $\C$ :-X
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La première idée est la définition avec le taux d’accroissement.
Ainsi, ça se passe à peu près comme dans $\R$, c’est même « formel » dans les bons cas comme celui-là.
Ça se complique sérieusement ensuite mais c’est plutôt pour le concours externe de l’agrégation.
Ni le CAPES, ni le concours interne de l’agrégation n’ont cela dans le programme.
Enfin, le seul truc « au bord du programme » avec la dérivation dans $\C$ concerne les séries entières (c'est dérivable sur un disque complexe et non seulement sur un intervalle réel). -
D'accord merci.
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