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Calcul infinitésimal Exemples
; where
Étape 1
Étape 1.1
Multipliez les deux côtés par .
Étape 1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 1.3
Réécrivez l’équation.
Étape 2
Étape 2.1
Définissez une intégrale de chaque côté.
Étape 2.2
Intégrez le côté gauche.
Étape 2.2.1
Écrivez la fraction en utilisant la décomposition en fractions partielles.
Étape 2.2.1.1
Décomposez la fraction et multipliez par le dénominateur commun.
Étape 2.2.1.1.1
Pour chaque facteur dans le dénominateur, créez une nouvelle fraction en utilisant le facteur comme dénominateur et une valeur inconnue comme numérateur. Comme le facteur dans le dénominateur est linéaire, placez une variable unique à sa place .
Étape 2.2.1.1.2
Pour chaque facteur dans le dénominateur, créez une nouvelle fraction en utilisant le facteur comme dénominateur et une valeur inconnue comme numérateur. Comme le facteur dans le dénominateur est linéaire, placez une variable unique à sa place .
Étape 2.2.1.1.3
Multipliez chaque fraction dans l’équation par le dénominateur de l’expression d’origine. Dans ce cas, le dénominateur est .
Étape 2.2.1.1.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.1.1.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.1.1.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.1.1.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.1.1.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.1.1.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.1.1.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.2.1.1.6.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.1.1.6.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.1.1.6.1.2
Divisez par .
Étape 2.2.1.1.6.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.1.1.6.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.1.1.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.1.1.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.1.1.6.4.2
Divisez par .
Étape 2.2.1.1.6.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.1.1.6.6
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.1.1.7
Déplacez .
Étape 2.2.1.2
Créez des équations pour les variables de fractions partielles et utilisez-les pour définir un système d’équations.
Étape 2.2.1.2.1
Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients de de chaque côté de l’équation. Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.
Étape 2.2.1.2.2
Créez une équation pour les variables de fractions partielles en faisant correspondre les coefficients des termes qui ne contiennent pas . Pour que l’équation soit égale, les coefficients équivalents de chaque côté de l’équation doivent être égaux.
Étape 2.2.1.2.3
Définissez le système d’équations pour déterminer les coefficients des fractions partielles.
Étape 2.2.1.3
Résolvez le système d’équations.
Étape 2.2.1.3.1
Résolvez dans .
Étape 2.2.1.3.1.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.2.1.3.1.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.2.1.3.2
Remplacez toutes les occurrences de par dans chaque équation.
Étape 2.2.1.3.2.1
Remplacez toutes les occurrences de dans par .
Étape 2.2.1.3.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.2.1.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 2.2.1.3.2.2.1.1
Multipliez par .
Étape 2.2.1.3.2.2.1.2
Additionnez et .
Étape 2.2.1.3.3
Résolvez dans .
Étape 2.2.1.3.3.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.2.1.3.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.2.1.3.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.2.1.3.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.2.1.3.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.1.3.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.1.3.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.2.1.3.4
Remplacez toutes les occurrences de par dans chaque équation.
Étape 2.2.1.3.4.1
Remplacez toutes les occurrences de dans par .
Étape 2.2.1.3.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.2.1.3.4.2.1
Multipliez par .
Étape 2.2.1.3.5
Indiquez toutes les solutions.
Étape 2.2.1.4
Remplacez chacun des coefficients de fractions partielles dans par les valeurs trouvées pour et .
Étape 2.2.1.5
Simplifiez
Étape 2.2.1.5.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.2.1.5.2
Multipliez par .
Étape 2.2.1.5.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.1.5.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.2.1.5.5
Multipliez par .
Étape 2.2.2
Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.
Étape 2.2.3
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.2.4
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.2.5
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Étape 2.2.5.1
Laissez . Déterminez .
Étape 2.2.5.1.1
Différenciez .
Étape 2.2.5.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.5.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.5.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.5.1.5
Additionnez et .
Étape 2.2.5.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 2.2.6
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.2.7
Comme est constant par rapport à , placez en dehors de l’intégrale.
Étape 2.2.8
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Étape 2.2.8.1
Laissez . Déterminez .
Étape 2.2.8.1.1
Différenciez .
Étape 2.2.8.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.8.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.8.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.8.1.5
Additionnez et .
Étape 2.2.8.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 2.2.9
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 2.2.10
Simplifiez
Étape 2.2.11
Remplacez à nouveau pour chaque variable de substitution de l’intégration.
Étape 2.2.11.1
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.11.2
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3
Appliquez la règle de la constante.
Étape 2.4
Regroupez la constante d’intégration du côté droit comme .
Étape 3
Étape 3.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.1.1
Associez et .
Étape 3.1.1.2
Associez et .
Étape 3.2
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 3.2.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.2.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.2.2.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.2.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.2.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.2.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.2.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.2.3.1.1
Déplacez à gauche de .
Étape 3.2.3.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 3.3
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 3.4
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 3.5
Résolvez .
Étape 3.5.1
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 3.5.2
Développez le côté gauche.
Étape 3.5.2.1
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 3.5.2.2
Le logarithme naturel de est .
Étape 3.5.2.3
Multipliez par .
Étape 3.5.3
Déplacez tous les termes contenant un logarithme du côté gauche de l’équation.
Étape 3.5.4
Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, .
Étape 3.5.5
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 3.5.6
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 3.5.7
Résolvez .
Étape 3.5.7.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 3.5.7.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 3.5.7.3
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.3.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.3.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.3.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.5.7.4
Résolvez .
Étape 3.5.7.4.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 3.5.7.4.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.5.7.4.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.5.7.4.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.4.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.4.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.4.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.5.7.4.3
Réécrivez l’équation de la valeur absolue sous la forme de quatre équations sans barre de valeur absolue.
Étape 3.5.7.4.4
Après la simplification, il n’y a que deux équations uniques à résoudre.
Étape 3.5.7.4.5
Résolvez pour .
Étape 3.5.7.4.5.1
Multipliez les deux côtés par .
Étape 3.5.7.4.5.2
Simplifiez
Étape 3.5.7.4.5.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.4.5.2.1.1
Simplifiez .
Étape 3.5.7.4.5.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.5.7.4.5.2.1.1.2
Simplifiez en utilisant la commutativité.
Étape 3.5.7.4.5.2.1.1.2.1
Remettez dans l’ordre et .
Étape 3.5.7.4.5.2.1.1.2.2
Remettez dans l’ordre et .
Étape 3.5.7.4.5.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.7.4.5.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.4.5.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.4.5.2.2.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.5.7.4.5.3
Résolvez .
Étape 3.5.7.4.5.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 3.5.7.4.5.3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 3.5.7.4.5.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.5.3.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.5.3.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.5.3.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.5.3.4
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.5.7.4.5.3.4.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.5.7.4.5.3.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.4.5.3.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.4.5.3.4.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.4.5.3.4.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.5.7.4.5.3.4.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.7.4.5.3.4.3.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.5.7.4.6
Résolvez pour .
Étape 3.5.7.4.6.1
Multipliez les deux côtés par .
Étape 3.5.7.4.6.2
Simplifiez
Étape 3.5.7.4.6.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.4.6.2.1.1
Simplifiez .
Étape 3.5.7.4.6.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.5.7.4.6.2.1.1.2
Simplifiez en utilisant la commutativité.
Étape 3.5.7.4.6.2.1.1.2.1
Remettez dans l’ordre et .
Étape 3.5.7.4.6.2.1.1.2.2
Remettez dans l’ordre et .
Étape 3.5.7.4.6.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1
Simplifiez .
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.5.7.4.6.2.2.1.3
Multipliez par .
Étape 3.5.7.4.6.3
Résolvez .
Étape 3.5.7.4.6.3.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 3.5.7.4.6.3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 3.5.7.4.6.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.5.7.4.6.3.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.3.4
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.4
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.5.7.4.6.3.4.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.7.4.6.3.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.7.4.6.3.4.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3.2
Réécrivez comme .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3.4
Factorisez à partir de .
Étape 3.5.7.4.6.3.4.3.5
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 3.5.7.4.7
Indiquez toutes les solutions.
Étape 4
Étape 4.1
Simplifiez la constante d’intégration.
Étape 4.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.3
Réécrivez comme .
Étape 4.4
Remettez dans l’ordre et .
Étape 4.5
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.6
Réécrivez comme .
Étape 4.7
Remettez dans l’ordre et .
Étape 4.8
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.9
Réécrivez comme .
Étape 4.10
Remettez dans l’ordre et .
Étape 4.11
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.12
Réécrivez comme .
Étape 4.13
Remettez dans l’ordre et .
Étape 5
Comme est positif dans la condition initiale , ne tenez compte que de pour déterminer le . Remplacez par et par .
Étape 6
Étape 6.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 6.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 6.3
Simplifiez
Étape 6.3.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.1.1
Simplifiez .
Étape 6.3.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.1.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.1.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.1.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 6.3.1.1.2.1
Déplacez .
Étape 6.3.1.1.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.3.1.1.2.3
Multipliez par .
Étape 6.3.1.1.2.4
Additionnez et .
Étape 6.3.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.2.1
Simplifiez .
Étape 6.3.2.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 6.3.2.1.1.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.3.2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 6.3.2.1.1.3
Additionnez et .
Étape 6.3.2.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.2.1.3
Multipliez par .
Étape 6.4
Résolvez .
Étape 6.4.1
Déplacez tous les termes contenant du côté gauche de l’équation.
Étape 6.4.1.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.4.1.2
Soustrayez de .
Étape 6.4.2
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Étape 6.4.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.4.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.4.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.4.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.4.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.4.3.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.4.3.2.2
Divisez par .
Étape 6.4.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.4.3.3.1
Divisez par .
Étape 6.4.4
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 6.4.5
Développez le côté gauche.
Étape 6.4.5.1
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 6.4.5.2
Le logarithme naturel de est .
Étape 6.4.5.3
Multipliez par .
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez par .
Étape 7.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 7.2.1
Déplacez .
Étape 7.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 7.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.