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Mathématiques (spécialité) · TerminaleBac

Dérivée seconde et convexité : fiche de révision de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • La dérivée seconde f′′f'' est la dérivée de la dérivée f′f' : elle mesure comment varie la pente de la courbe.
  • Une fonction dérivable est convexe sur un intervalle si sa dérivée f′f' est croissante 6.
  • Pour une fonction deux fois dérivable : f′′≥0f''\geq 0 sur II revient à dire que ff est convexe sur II 6.
  • Graphiquement, une courbe convexe est au-dessus de ses tangentes 6 et en dessous de ses sécantes.
  • Méthode : calculer f′f', puis f′′f'', étudier le signe de f′′f'' et conclure sur chaque intervalle.

L'essentiel à retenir

En classe de Terminale, l'étude de la dérivation commencée en Première est prolongée : on y ajoute la dérivée d'une fonction composée et la dérivée seconde 4. Le thème des fonctions s'enrichit alors de la notion de fonction convexe 2. Cette fiche rassemble ce qu'il faut savoir pour passer de la dérivée seconde à la convexité, sans se perdre dans les détails.

Le lien entre $f'$, $f''$ et la convexité

Le raisonnement est le même que pour tout sens de variation : une fonction dérivable est croissante quand sa dérivée est positive. Ici, la fonction étudiée est f′f', et sa dérivée est f′′f''. Si f′′≥0f''\geq 0, alors f′f' est croissante : la pente de la courbe ne fait qu'augmenter, et la courbe se « courbe vers le haut ».

Méthode et exemples

Questions flash

4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Une fonction ff est deux fois dérivable sur un intervalle II et f′′(x)≥0f''(x)\geq 0 pour tout xx de II. Que peut-on conclure ?

  2. La fonction x↦x4x\mapsto x^4 est convexe sur R\mathbb{R} bien que sa dérivée seconde s'annule en 00.

  3. Soit f(x)=x3−3x2f(x)=x^3-3x^2. Calcule f′′(2)f''(2).

  4. Sur [0 ;+∞[[0\,;+\infty[, la fonction f(x)=x3f(x)=x^3 est :

Les questions qu'on se pose

Quelle différence entre le signe de $f'$ et le signe de $f''$ ?

Le signe de f′f' donne les variations de ff (croissante ou décroissante). Le signe de f′′f'' donne les variations de f′f', donc la convexité de ff : la courbe est-elle « en cuvette » ou « en bosse » ? Une fonction peut être décroissante et convexe à la fois, comme x↦x2x\mapsto x^2 sur ]−∞ ;0]]-\infty\,;0].

Que faire si $f''$ change de signe sur l'intervalle d'étude ?

On découpe l'intervalle selon le tableau de signes de f′′f''. Sur chaque morceau, on conclut : convexe là où f′′≥0f''\geq 0, concave là où f′′≤0f''\leq 0. Le point où le signe change est un point d'inflexion, notion que tu étudieras ensuite.

À quoi sert la convexité ?

Elle permet de décrire la forme d'une courbe avec précision et de comparer une fonction à ses tangentes : une courbe convexe reste au-dessus de chacune d'elles 6. Elle sert aussi dans d'autres domaines : en physique, des potentiels énergétiques localement convexes garantissent des états stables 6.

Sources

  1. Programmes et ressources en mathématiques - voie générale et technologique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Document ressource - Spécialité Mathématiques (Compléments de dérivation), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Programme officiel - Document complet, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Projet d'aménagement du programme de mathématiques de terminale générale, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Convexité (finance), Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  6. Fonction convexe, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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