4o6
CALCUL DES FONCTIONS
Ainsi le signe de la dérivée fait connaître le sens de la variation de
la fonction.
Supposons maintenant que, pour x = Xi, la fonction passe par
un maximum (n° 400) : elle cesse de croître pour décroître : donc
la dérivée y', qui était positive (au voisinage de Xy) pour x <; x { ,
devient négative pour x > x it et comme y varie d’une manière
■continue, cette fonction est nulle pour x — Xy. Réciproquement,
si la dérivée y' est nulle pour x — x { , et si elle passe du signe -h
au signe — lorsque x, en croissant, traverse la valeur Xi, nous
sommes assurés que la fonction y présente un maximum.
Supposons au contraire que, pour x = x l : la fonction passe par
un minimum ; elle cesse de décroître pour croître ; donc la dérivée
s’annule et passe (lorsque x passe de x <C x i à x > £C,) du signe —
au signe -K Réciproquement, si la dérivée se comporte ainsi, la
valeur x — Xy donne un minimum de la fonction ( 1 ).
Cela étant, il nous sera facile de déterminer le sens de la varia
tion de la fonction y{x) pour une valeur quelconque x 0 de x. Si la
dérivée j'(xo) est positive, la fonction, avons nous dit, est crois
sante; si y'(xo) -< o, la fonction est décroissante. Dans le cas où
y (cc 0 ) = o, considérons la dérivée seconde, y", pour la valeur x 0
de x. Si y"[xo) i> o, la fonction y{x) est croissante pour x = x 0 ;
donc lorsque x passe de x < x 0 à x > x 0 , la dérivée y' (nulle pour
x = x 0 ) passe du signe — au signe -h : donc y présente un mi
nimum. Si, au contraire, y'{xo) = o, y"{x 0 ) < o, la fonction
présente Tin maximum.
Remarque. — La règle ainsi formulée est en défaut si l’on
a en même temps y'{x 0 ) = o, y"(cc 0 ) = o. En ce cas la fonction
y', nulle pour x = x 0 , passe, pour cette valeur, par un maximum
ou par un minimum, suivant que la dérivée seconde, y 1 ", est néga*
tive ou positive (en x — x 0 ). Si y' passe par un maximum, cette
fonction est positive de part et d’autre de x 0 ; donc la fonction y ne
-cesse pas de croître lorsque x traverse la valeur x 0 . Si y' passe par
un minimum, la fonction y ne cesse pas de décroître. Dans le cas,
(') Sans nommer expressément la dérivée — qui n’avait point encore,
de son temps, été définie et étudiée— Fermât indique très exactement,
dans un opuscule communiqué à Descartes en 1638, la marche du calcul
qui conduit à la détermination des maxima et des minima [voir infra,
p. 53i, note 2].