Question 03
Soient \(a\) et \(b\) deux nombres réels tels que la fonction \[ f(x)= \begin{cases} ax+b & \text{ si }x\leqslant 0\,,\\ \dfrac{\sqrt{1+x}-1}{x}&\text{ si }x>0\,,\\ \end{cases} \] est dérivable en \(x=0\). Alors:
  • \(f(-3)=\frac14\)
  • \(f(-3)=-\frac38\)
  • \(f(-3)=\frac78\)
  • \(f(-3)=\frac38\)
On commence par imposer que \(f\) soit continue en \(x_0=0\), en posant \(f(0)=\lim_{x\to 0^+}f(x)\), qui donne \(b=\frac12\). Ensuite, pour que \(f\) soit dérivable en \(x_0=0\), on doit avoir \(f'_-(0)=f'_+(0)\). Or \(f'_-(0)=a\), et \[ f'_+(0)=\lim_{x\to 0^+}\frac{f(x)-f(0)}{x}=-\frac18\,. \] Ainsi, \(f(x)=-\frac18 x+\frac12\), et donc \(f(-3)=\frac78\).