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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.2
Différenciez.
Étape 1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.2.4.1
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2
Multipliez par .
Étape 1.3
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.4
Différenciez.
Étape 1.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.4.4.1
Additionnez et .
Étape 1.4.4.2
Multipliez par .
Étape 1.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.4.6
Déplacez à gauche de .
Étape 1.5
Simplifiez
Étape 1.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.8
Associez des termes.
Étape 1.5.8.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.1.1
Multipliez par .
Étape 1.5.8.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.1.2
Additionnez et .
Étape 1.5.8.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.5.8.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.3.1
Multipliez par .
Étape 1.5.8.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.3.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.3.2
Additionnez et .
Étape 1.5.8.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.4.1
Déplacez .
Étape 1.5.8.4.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.4.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.4.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.4.3
Additionnez et .
Étape 1.5.8.5
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.7
Additionnez et .
Étape 1.5.8.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.8.1
Déplacez .
Étape 1.5.8.8.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.8.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.8.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.8.3
Additionnez et .
Étape 1.5.8.9
Multipliez par .
Étape 1.5.8.10
Multipliez par .
Étape 1.5.8.11
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.12
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.13
Additionnez et .
Étape 1.5.8.14
Multipliez par .
Étape 1.5.8.15
Multipliez par .
Étape 1.5.8.16
Soustrayez de .
Étape 1.5.8.17
Additionnez et .
Étape 1.5.8.18
Additionnez et .
Étape 1.5.8.19
Additionnez et .
Étape 1.5.8.20
Additionnez et .
Étape 2
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Évaluez .
Étape 2.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Évaluez .
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.3
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
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.2
Différenciez.
Étape 4.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.2.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.2.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.4
Différenciez.
Étape 4.1.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.4.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.4.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.4.6
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.5
Simplifiez
Étape 4.1.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.8
Associez des termes.
Étape 4.1.5.8.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.1.1
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.1.2
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.2
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.5.8.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.3.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.3.2
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.4.1
Déplacez .
Étape 4.1.5.8.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.4.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.4.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.4.3
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.5
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.7
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.8.1
Déplacez .
Étape 4.1.5.8.8.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.8.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.8.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.8.3
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.9
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.10
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.11
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.12
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.13
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.14
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.15
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.16
Soustrayez de .
Étape 4.1.5.8.17
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.18
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.19
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.20
Additionnez et .
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
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.4
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.5
Factorisez à partir de .
Étape 5.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.4.1
Définissez égal à .
Étape 5.4.2
Résolvez pour .
Étape 5.4.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 5.4.2.2
Simplifiez .
Étape 5.4.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 5.4.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels.
Étape 5.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.5.1
Définissez égal à .
Étape 5.5.2
Résolvez pour .
Étape 5.5.2.1
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 5.5.2.2
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 5.5.2.3
Simplifiez
Étape 5.5.2.3.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.5.2.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.5.2.3.1.2
Multipliez .
Étape 5.5.2.3.1.2.1
Multipliez par .
Étape 5.5.2.3.1.2.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.3.1.3
Additionnez et .
Étape 5.5.2.3.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.4
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
Étape 5.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6
Étape 6.1
Le domaine de l’expression est l’ensemble des nombres réels excepté là où l’expression est indéfinie. Dans ce cas, aucun nombre réel ne rend l’expression indéfinie.
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 chaque terme.
Étape 9.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.2
Multipliez par .
Étape 9.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.4
Multipliez par .
Étape 9.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.6
Multipliez par .
Étape 9.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 9.2.1
Additionnez et .
Étape 9.2.2
Additionnez et .
Étape 10
Étape 10.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 10.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.6
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 10.2.2.2.1
Additionnez et .
Étape 10.2.2.2.2
Additionnez et .
Étape 10.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.3.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.3.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.1.6
Multipliez par .
Étape 10.3.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 10.3.2.2.1
Additionnez et .
Étape 10.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 10.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.4.2.1.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.4.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.4.2.1.5
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.4.2.1.6
Multipliez par .
Étape 10.4.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 10.4.2.2.1
Additionnez et .
Étape 10.4.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.5
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.5.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.5.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.5.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.6
Multipliez par .
Étape 10.5.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 10.5.2.2.1
Additionnez et .
Étape 10.5.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.5.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.6
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 10.7
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 10.8
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 10.9
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
Étape 11