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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 1.1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.1.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.3
Associez et .
Étape 1.1.1.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.1.4.1
Multipliez par .
Étape 1.1.1.4.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.1.4.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.1.4.2
Additionnez et .
Étape 1.1.1.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.1.6
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 1.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2
Évaluez .
Étape 1.1.2.2.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.2.3
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2.4
Associez et .
Étape 1.1.2.2.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.2.2.5.1
Multipliez par .
Étape 1.1.2.2.5.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.2.5.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.2.5.2
Additionnez et .
Étape 1.1.2.3
Évaluez .
Étape 1.1.2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.3.3
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3.5
Associez et .
Étape 1.1.2.3.6
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.3.7
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.3.8
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.3.9
Additionnez et .
Étape 1.1.2.3.10
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4
Simplifiez
Étape 1.1.2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.2.4.2
Associez des termes.
Étape 1.1.2.4.2.1
Associez et .
Étape 1.1.2.4.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.2.4.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.2.4.2.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.2.4.2.4.1
Déplacez .
Étape 1.1.2.4.2.4.2
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4.2.4.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.4.2.4.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.4.2.4.3
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.2.4.3.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.2.4.3.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.2.4.3.1.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.1.2.4.3.1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.2.4.3.1.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.2.4.3.1.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1.1
Déplacez .
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1.2
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.4.3.1.5.1.3
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3.1.5.2
Retirez la valeur absolue dans car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.
Étape 1.1.2.4.3.1.5.3
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3.1.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.2.4.3.1.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.2.4.3.1.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2
Multipliez .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2.1
Pour multiplier des valeurs absolues, multipliez les termes à l’intérieur de chaque valeur absolue.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.2.5
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.3
Retirez les termes non négatifs de la valeur absolue.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.4
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.5.1
Déplacez .
Étape 1.1.2.4.3.1.8.5.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.2.4.3.1.8.5.3
Additionnez et .
Étape 1.1.2.4.3.1.9
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.2.4.3.2
Retirez la valeur absolue dans car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.
Étape 1.1.2.4.3.3
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 1.1.2.4.3.4
Associez.
Étape 1.1.2.4.3.5
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.1.2.4.3.5.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.5.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.2.4.3.5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.4.3.5.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.2.4.3.5.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.2.4.3.6
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.2.4.5
Additionnez et .
Étape 1.1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 1.2
Définissez la dérivée seconde égale à puis résolvez l’équation .
Étape 1.2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 1.2.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 1.2.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 1.2.3.1
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 1.2.3.1.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 1.2.3.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 1.2.3.1.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.2.3.1.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.3.1.2.1.2
Divisez par .
Étape 1.2.3.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 1.2.3.1.3.1
Divisez par .
Étape 1.2.3.2
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 1.2.3.3
Simplifiez .
Étape 1.2.3.3.1
Réécrivez comme .
Étape 1.2.3.3.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 1.2.3.3.3
Plus ou moins est .
Étape 1.2.4
Excluez les solutions qui ne rendent pas vrai.
Étape 2
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.
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Étape 3
Le graphe est concave vers le haut car la dérivée seconde est positive.
Le graphe est concave vers le haut
Étape 4