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Algèbre Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.5
Associez et .
Étape 1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.7.1
Multipliez par .
Étape 1.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.8
Associez les fractions.
Étape 1.8.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.8.2
Associez et .
Étape 1.8.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.8.4
Associez et .
Étape 1.9
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.10
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.11
Additionnez et .
Étape 1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.14
Associez les fractions.
Étape 1.14.1
Multipliez par .
Étape 1.14.2
Associez et .
Étape 1.14.3
Simplifiez l’expression.
Étape 1.14.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 1.14.3.2
Réécrivez comme .
Étape 1.14.3.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.15
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.16
Multipliez par .
Étape 1.17
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.18
Associez et .
Étape 1.19
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.20
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.20.1
Déplacez .
Étape 1.20.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.20.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.20.4
Additionnez et .
Étape 1.20.5
Divisez par .
Étape 1.21
Simplifiez .
Étape 1.22
Déplacez à gauche de .
Étape 1.23
Simplifiez
Étape 1.23.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.23.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.23.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.23.2.1.1
Multipliez par .
Étape 1.23.2.1.2
Multipliez par .
Étape 1.23.2.2
Soustrayez de .
Étape 1.23.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.23.4
Réécrivez comme .
Étape 1.23.5
Factorisez à partir de .
Étape 1.23.6
Réécrivez comme .
Étape 1.23.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2
Étape 2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4
Simplifiez
Étape 2.5
Différenciez.
Étape 2.5.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.5.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.5.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.5.4
Multipliez par .
Étape 2.5.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.5.6
Simplifiez l’expression.
Étape 2.5.6.1
Additionnez et .
Étape 2.5.6.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.6
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.6.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.6.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.6.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.7
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.8
Associez et .
Étape 2.9
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.10
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.10.1
Multipliez par .
Étape 2.10.2
Soustrayez de .
Étape 2.11
Associez les fractions.
Étape 2.11.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.11.2
Associez et .
Étape 2.11.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.12
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.13
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.14
Additionnez et .
Étape 2.15
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.16
Multipliez.
Étape 2.16.1
Multipliez par .
Étape 2.16.2
Multipliez par .
Étape 2.17
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.18
Associez les fractions.
Étape 2.18.1
Multipliez par .
Étape 2.18.2
Multipliez par .
Étape 2.18.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.19
Simplifiez
Étape 2.19.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.19.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.19.2.1
Laissez . Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.19.2.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.19.2.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.19.2.1.2.1
Déplacez .
Étape 2.19.2.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.19.2.1.3
Multipliez par .
Étape 2.19.2.2
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.19.2.3
Simplifiez
Étape 2.19.2.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.19.2.3.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.19.2.3.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.19.2.3.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.19.2.3.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.19.2.3.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.19.2.3.1.2
Simplifiez
Étape 2.19.2.3.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.19.2.3.1.4
Multipliez par .
Étape 2.19.2.3.1.5
Multipliez par .
Étape 2.19.2.3.2
Soustrayez de .
Étape 2.19.2.3.3
Additionnez et .
Étape 2.19.3
Associez des termes.
Étape 2.19.3.1
Multipliez par .
Étape 2.19.3.2
Multipliez par .
Étape 2.19.3.3
Réécrivez comme un produit.
Étape 2.19.3.4
Multipliez par .
Étape 2.19.4
Simplifiez le dénominateur.
Étape 2.19.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.4.2
Associez les exposants.
Étape 2.19.4.2.1
Multipliez par .
Étape 2.19.4.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.19.4.2.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.19.4.2.4
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 2.19.4.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.19.4.2.6
Additionnez et .
Étape 2.19.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.6
Réécrivez comme .
Étape 2.19.7
Factorisez à partir de .
Étape 2.19.8
Réécrivez comme .
Étape 2.19.9
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.19.10
Multipliez par .
Étape 2.19.11
Multipliez par .
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 4.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 4.1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 4.1.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 4.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 4.1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.5
Associez et .
Étape 4.1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.1.7.1
Multipliez par .
Étape 4.1.7.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.8
Associez les fractions.
Étape 4.1.8.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.8.2
Associez et .
Étape 4.1.8.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.8.4
Associez et .
Étape 4.1.9
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.10
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.11
Additionnez et .
Étape 4.1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.14
Associez les fractions.
Étape 4.1.14.1
Multipliez par .
Étape 4.1.14.2
Associez et .
Étape 4.1.14.3
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.14.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.14.3.2
Réécrivez comme .
Étape 4.1.14.3.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.15
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.16
Multipliez par .
Étape 4.1.17
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.18
Associez et .
Étape 4.1.19
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.20
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.20.1
Déplacez .
Étape 4.1.20.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.20.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.20.4
Additionnez et .
Étape 4.1.20.5
Divisez par .
Étape 4.1.21
Simplifiez .
Étape 4.1.22
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.23
Simplifiez
Étape 4.1.23.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.23.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.1.23.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.1.23.2.1.1
Multipliez par .
Étape 4.1.23.2.1.2
Multipliez par .
Étape 4.1.23.2.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.23.3
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.23.4
Réécrivez comme .
Étape 4.1.23.5
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.23.6
Réécrivez comme .
Étape 4.1.23.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 5.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 5.3.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 6
Étape 6.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 6.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 6.1.2
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 6.2
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.3
Résolvez .
Étape 6.3.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 6.3.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 6.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 6.3.2.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 6.3.2.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.3.2.2.1.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.3.2.2.1.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.3.2.2.1.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.2.2.1.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.2.2.1.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.2.2.1.4
Simplifiez
Étape 6.3.2.2.1.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.2.2.1.6
Multipliez.
Étape 6.3.2.2.1.6.1
Multipliez par .
Étape 6.3.2.2.1.6.2
Multipliez par .
Étape 6.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 6.3.3
Résolvez .
Étape 6.3.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.3.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.3.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 6.3.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.3.2.3.1
Divisez par .
Étape 6.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.5
Résolvez .
Étape 6.5.1
Soustrayez des deux côtés de l’inégalité.
Étape 6.5.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.5.2.1
Divisez chaque terme dans par . Lorsque vous multipliez ou divisez les deux côtés d’une inégalité par une valeur négative, inversez le sens du signe d’inégalité.
Étape 6.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.5.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.5.2.2.2
Divisez par .
Étape 6.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.5.2.3.1
Divisez par .
Étape 6.6
L’équation est indéfinie là où le dénominateur est égal à , l’argument d’une racine carrée est inférieur à ou l’argument d’un logarithme est inférieur ou égal à .
Étape 7
Points critiques à évaluer.
Étape 8
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 9
Étape 9.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 9.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.1.2
Soustrayez de .
Étape 9.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 9.2.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 9.2.2
Associez et .
Étape 9.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 9.2.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 9.2.4.1
Multipliez par .
Étape 9.2.4.2
Soustrayez de .
Étape 9.2.5
Appliquez la règle de produit à .
Étape 9.3
Associez et .
Étape 9.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 9.4.1
Réécrivez comme .
Étape 9.4.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 9.4.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 9.4.4
Associez et .
Étape 9.4.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 9.4.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 9.4.6.1
Multipliez par .
Étape 9.4.6.2
Additionnez et .
Étape 9.5
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 9.6
Associez et .
Étape 9.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10
est un maximum local car la valeur de la dérivée seconde est négative. On parle de test de la dérivée seconde.
est un maximum local
Étape 11
Étape 11.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.2.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 11.2.2
Associez et .
Étape 11.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 11.2.4.1
Multipliez par .
Étape 11.2.4.2
Soustrayez de .
Étape 11.2.5
Réécrivez comme .
Étape 11.2.6
Multipliez par .
Étape 11.2.7
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 11.2.7.1
Multipliez par .
Étape 11.2.7.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.7.3
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.7.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 11.2.7.5
Additionnez et .
Étape 11.2.7.6
Réécrivez comme .
Étape 11.2.7.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 11.2.7.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.7.6.3
Associez et .
Étape 11.2.7.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.7.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.7.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.7.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 11.2.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 11.2.8.1
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 11.2.8.2
Multipliez par .
Étape 11.2.9
Multipliez .
Étape 11.2.9.1
Multipliez par .
Étape 11.2.9.2
Multipliez par .
Étape 11.2.10
La réponse finale est .
Étape 12
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 13
Étape 13.1
Simplifiez l’expression.
Étape 13.1.1
Multipliez par .
Étape 13.1.2
Soustrayez de .
Étape 13.1.3
Réécrivez comme .
Étape 13.1.4
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 13.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 13.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 13.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 13.3
Simplifiez l’expression.
Étape 13.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 13.3.2
Multipliez par .
Étape 13.3.3
L’expression contient une division par . L’expression est indéfinie.
Indéfini
Étape 13.4
L’expression contient une division par . L’expression est indéfinie.
Indéfini
Indéfini
Étape 14
Comme le test de la dérivée première a échoué, il n’y a aucun extremum local.
Aucun extremum local
Étape 15