cours d'analyse fonctions plusieurs variables - leçon 3 - t.masrour
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Chapitre :
Fonctions plusieurs variables - Caclul différentiel et dérivées partielles.
Leçon 3
2. Différentielle
Définition de la Différentiabilité.
Définition 6 ( Différentiabilité ).
On dit que est différentiable en un point ’ l l c l tq pour assez petit en une certaine norme on ait :
et quand
L’ l c appelée la différentielle de en a on la note où
Remarques
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Exercice : Soit la fonction
Montrer que est différentiable. Lien entre différentielle et dérivées partielles. On définit les projections :
Chacune de ces projections est linéaire , et est donc différentiable.
Notation ,
On a ainsi une base canonique pour les différentielles. Si est définie en alors :
Théorème Soit et . 1. Si est différentiable an alort admet des dérivées partielles du 1er ordre au point
et on a :
2. Si est sur alors est différentiable sur et on a
, alors
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Preuve du théorème. Exemple
=
admet des dérivées partielles en
l
l
Alors n’est pas différentiable.
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Généralisation :
Définition
Soit un ouvert.
Et
On dit que est différentielle au point a. s’il existe
Une application linéaire : (une matrice )
Avec , quand .
On dit que est sur si chaque est sur .
L’application est la différentielle de au point , on la note = matrice associé à = Matrice Jacobienne de en .
Et
Exemples :
1.
..........
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2.
.......... ..........
3. si est differentiable en un point a.
.......... ..........
4. ;
..........
5.
.......... ..........
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Théorème
.
1. Si est différentiable en un point alors admet des dérivées partielles. Et on a
2. Si f est alors est différentiable et on a (*)
Fonctions composées
Soit et , ; ; ; .
Théorème
Si est différentiable en un point ; différentiable en alors est différentiable en et
Lemme
Si est linéaire de
Soit sa matrice canonique (qui lui est associée dans la base canonique). Soit :
Alors
Preuve
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..........
Preuve du Théorème
.......... .......... ..........
Corollaire
Sous les mêmes hypothèses que le théorème que le théorème.
;
.
alors
Exemple
1.
et .
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2. Cordonnées polaires dans
.......... .......... ..........
3. Coordonnées cylindriques
4. Coordonnées sphériques
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Formules de Taylor à l’ordre
On ne considère que les fonctions numériques : .
Généralisation du TAF
Soit
Soit
Théorème des Accroissements Finis
est , tels que ,
Il existe telle que
Preuve :