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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4
Associez et .
Étape 1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.6.1
Multipliez par .
Étape 1.6.2
Soustrayez de .
Étape 1.7
Associez les fractions.
Étape 1.7.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.7.2
Associez et .
Étape 1.7.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.11
Multipliez par .
Étape 1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.13
Simplifiez les termes.
Étape 1.13.1
Additionnez et .
Étape 1.13.2
Associez et .
Étape 1.13.3
Annulez le facteur commun.
Étape 1.13.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2
Étape 2.1
Appliquez les règles de base des exposants.
Étape 2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 2.1.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.1.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.1.2.2
Associez et .
Étape 2.1.2.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.4
Associez et .
Étape 2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.6.1
Multipliez par .
Étape 2.6.2
Soustrayez de .
Étape 2.7
Associez les fractions.
Étape 2.7.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.7.2
Associez et .
Étape 2.7.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.11
Multipliez par .
Étape 2.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.13
Simplifiez les termes.
Étape 2.13.1
Additionnez et .
Étape 2.13.2
Multipliez par .
Étape 2.13.3
Associez et .
Étape 2.13.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.14
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.14.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.14.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.14.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.15
Placez le signe moins devant la fraction.
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 d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 4.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 4.1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.4
Associez et .
Étape 4.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.1.6.1
Multipliez par .
Étape 4.1.6.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.7
Associez les fractions.
Étape 4.1.7.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.7.2
Associez et .
Étape 4.1.7.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.11
Multipliez par .
Étape 4.1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.13
Simplifiez les termes.
Étape 4.1.13.1
Additionnez et .
Étape 4.1.13.2
Associez et .
Étape 4.1.13.3
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.13.4
Réécrivez l’expression.
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
Comme , il n’y a aucune solution.
Aucune solution
Aucune solution
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
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.3.2.2.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.3.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.2.2.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.2.2.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.2.2.1.2
Simplifiez
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
Ajoutez aux 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 6.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.5
Résolvez .
Étape 6.5.1
Ajoutez aux 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 .
Étape 6.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.5.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.5.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.5.2.2.1.2
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
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.2
Simplifiez l’expression.
Étape 9.2.1
Soustrayez de .
Étape 9.2.2
Réécrivez comme .
Étape 9.2.3
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.4
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.5
L’expression contient une division par . L’expression est indéfinie.
Indéfini
Indéfini
Étape 10
Comme le test de la dérivée première a échoué, il n’y a aucun extremum local.
Aucun extremum local
Étape 11