Calcul infinitésimal Exemples

$y = 2 \sqrt{x} - \frac{1}{2 \sqrt{x}}$

Étape 1

Réécrivez le côté droit avec des exposants rationnels.

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Étape 1.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{x}$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

$y = 2 x^{\frac{1}{2}} - \frac{1}{2 \sqrt{x}}$

Étape 1.2

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{x}$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

$y = 2 x^{\frac{1}{2}} - \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Étape 2

Différenciez les deux côtés de l’équation.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (2 x^{\frac{1}{2}} - \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}})$

Étape 3

La dérivée de $y$ par rapport à $x$ est $y'$ .

$y'$

Étape 4

Différenciez le côté droit de l’équation.

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Étape 4.1

Selon la règle de la somme, la dérivée de $2 x^{\frac{1}{2}} - \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [2 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$ .

$\frac{d}{d x} [2 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2

Évaluez $\frac{d}{d x} [2 x^{\frac{1}{2}}]$ .

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Étape 4.2.1

Comme $2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $2 x^{\frac{1}{2}}$ par rapport à $x$ est $2 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{2}$ .

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.4

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.2.6.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.6.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

$2 (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.7

Placez le signe moins devant la fraction.

$2 (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.8

Associez $\frac{1}{2}$ et $x^{- \frac{1}{2}}$ .

$2 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.9

Associez $2$ et $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$\frac{2 x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.10

Placez $x^{- \frac{1}{2}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.11

Annulez le facteur commun.

$\frac{2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.2.12

Réécrivez l’expression.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.3

Évaluez $\frac{d}{d x} [- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}]$ .

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Étape 4.3.1

Comme $- \frac{1}{2}$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- \frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ par rapport à $x$ est $- \frac{1}{2} \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}]$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}]$

Étape 4.3.2

Réécrivez $\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$ comme ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} \frac{d}{d x} [{(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}]$

Étape 4.3.3

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = x^{- 1}$ et $g (x) = x^{\frac{1}{2}}$ .

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Étape 4.3.3.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (\frac{d}{d u} [u^{- 1}] \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}])$

Étape 4.3.3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ est $n u^{n - 1}$ où $n = - 1$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- u^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}])$

Étape 4.3.3.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}])$

Étape 4.3.4

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 2} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Étape 4.3.5

Multipliez les exposants dans ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 2}$ .

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Étape 4.3.5.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{\frac{1}{2} \cdot - 2} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Étape 4.3.5.2

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 4.3.5.2.1

Factorisez $2$ à partir de $- 2$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{\frac{1}{2} \cdot (2 (- 1))} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Étape 4.3.5.2.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{\frac{1}{2} \cdot (2 \cdot - 1)} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Étape 4.3.5.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Étape 4.3.6

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}))$

Étape 4.3.7

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}))$

Étape 4.3.8

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}))$

Étape 4.3.9

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.3.9.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}))$

Étape 4.3.9.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}))$

Étape 4.3.10

Placez le signe moins devant la fraction.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}))$

Étape 4.3.11

Associez $\frac{1}{2}$ et $x^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- x^{- 1} \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2})$

Étape 4.3.12

Associez $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ et $x^{- 1}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{- \frac{1}{2}} x^{- 1}}{2})$

Étape 4.3.13

Multipliez $x^{- \frac{1}{2}}$ par $x^{- 1}$ en additionnant les exposants.

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Étape 4.3.13.1

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{- \frac{1}{2} - 1}}{2})$

Étape 4.3.13.2

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{- \frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}}{2})$

Étape 4.3.13.3

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{- \frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}}{2})$

Étape 4.3.13.4

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{\frac{- 1 - 1 \cdot 2}{2}}}{2})$

Étape 4.3.13.5

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.3.13.5.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{\frac{- 1 - 2}{2}}}{2})$

Étape 4.3.13.5.2

Soustrayez $2$ de $- 1$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{\frac{- 3}{2}}}{2})$

Étape 4.3.13.6

Placez le signe moins devant la fraction.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{x^{- \frac{3}{2}}}{2})$

Étape 4.3.14

Placez $x^{- \frac{3}{2}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} - \frac{1}{2} (- \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}})$

Étape 4.3.15

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + 1 (\frac{1}{2}) \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}}$

Étape 4.3.16

Multipliez $\frac{1}{2}$ par $1$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}}$

Étape 4.3.17

Multipliez $\frac{1}{2}$ par $\frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{2 (2 x^{\frac{3}{2}})}$

Étape 4.3.18

Multipliez $2$ par $2$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{4 x^{\frac{3}{2}}}$

Étape 5

Réformez l’équation en définissant le côté gauche égal au côté droit.

$y' = \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{4 x^{\frac{3}{2}}}$

Étape 6

Remplacez $y'$ par $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{1}{4 x^{\frac{3}{2}}}$