1. **Énoncé du problème :** Montrer que la fonction $f$ définie sur $I = [0,1]$ par
$$f(x) = x(1 - \ln x) \quad \text{pour } x > 0 \quad \text{et} \quad f(0) = 0$$
est continue et dérivable en 0.
2. **Formule et règles importantes :**
- La continuité en 0 signifie que $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$.
- La dérivabilité en 0 signifie que la limite
$$\lim_{h \to 0} \frac{f(h) - f(0)}{h}$$
existe.
- Rappel : $\lim_{x \to 0^+} x \ln x = 0$.
3. **Calcul de la limite pour la continuité :**
$$\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} x(1 - \ln x) = \lim_{x \to 0^+} x - x \ln x = 0 - 0 = 0$$
Donc $f$ est continue en 0 car $f(0) = 0$.
4. **Calcul de la dérivée en 0 :**
$$f'(0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{h(1 - \ln h) - 0}{h} = \lim_{h \to 0^+} (1 - \ln h)$$
Or $\lim_{h \to 0^+} \ln h = -\infty$, donc
$$\lim_{h \to 0^+} (1 - \ln h) = +\infty$$
La limite n'existe pas finie, donc la dérivée à droite en 0 n'existe pas.
5. **Dérivabilité en 0 :**
La fonction n'est pas dérivable en 0 car la dérivée à droite n'existe pas finie.
6. **Interprétation géométrique :**
La pente de la tangente à la courbe en 0 est infinie, ce qui signifie que la courbe a une tangente verticale en 0.
**Réponse finale :**
- $f$ est continue en 0.
- $f$ n'est pas dérivable en 0 car la dérivée à droite est infinie.
- La courbe a une tangente verticale en 0.
Continuite Derivee 77748B
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