On considère la fonction f définie sur  par :

 

 

 

Déterminer la dérivée de f et préciser son signe.

 

 

 

 

Analyse

 

On a tout intérêt ici à considérer la fonction f comme une composée et on utilise la formule classique du cours.

 

 

 

Résolution

 

On peut écrire, pour tout x de  :  avec :

 

 

 

 

La fonction g est dérivable sur  et pour tout x de cet ensemble :

.

 

On note qu’elle prend ses valeurs dans .

 

La fonction h est dérivable sur  et on a pour tout x réel de cet intervalle :

 

.

 

Il vient alors, pour tout x de  :

 

 

 

La fonction f est dérivable sur  et on a, pour tout réel x de cet ensemble :

 

 

 

Comme , on a immédiatement .

Pour tout réel x dans , on a ,  et . On en déduit immédiatement .

 

 

 

Résultat final

 

 

La dérivée de la fonction f définie sur  par  est la fonction :