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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2
Évaluez .
Étape 1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3
La dérivée de par rapport à est .
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
La dérivée de par rapport à est .
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
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Divisez chaque terme dans l’équation par .
Étape 5
Étape 5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.2
Divisez par .
Étape 6
Séparez les fractions.
Étape 7
Convertissez de à .
Étape 8
Divisez par .
Étape 9
Séparez les fractions.
Étape 10
Convertissez de à .
Étape 11
Divisez par .
Étape 12
Multipliez par .
Étape 13
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 14
Étape 14.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 14.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 14.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 14.2.2
Divisez par .
Étape 14.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 14.3.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 14.3.2
Divisez par .
Étape 15
Prenez la tangente inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur de la tangente.
Étape 16
Étape 16.1
La valeur exacte de est .
Étape 17
La fonction tangente est positive dans les premier et troisième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, ajoutez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le quatrième quadrant.
Étape 18
Étape 18.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 18.2
Associez les fractions.
Étape 18.2.1
Associez et .
Étape 18.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 18.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 18.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 18.3.2
Additionnez et .
Étape 19
La solution de l’équation est .
Étape 20
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 21
Étape 21.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 21.1.1
La valeur exacte de est .
Étape 21.1.2
Multipliez .
Étape 21.1.2.1
Associez et .
Étape 21.1.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 21.1.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 21.1.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 21.1.2.5
Additionnez et .
Étape 21.1.3
Réécrivez comme .
Étape 21.1.3.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 21.1.3.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 21.1.3.3
Associez et .
Étape 21.1.3.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 21.1.3.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 21.1.3.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 21.1.3.5
Évaluez l’exposant.
Étape 21.1.4
La valeur exacte de est .
Étape 21.2
Associez les fractions.
Étape 21.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 21.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 21.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 21.2.2.2
Divisez par .
Étape 22
est un maximum local car la valeur de la dérivée seconde est négative. On parle de test de la dérivée seconde.
est un maximum local
Étape 23
Étape 23.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 23.2
Simplifiez le résultat.
Étape 23.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 23.2.1.1
La valeur exacte de est .
Étape 23.2.1.2
Multipliez .
Étape 23.2.1.2.1
Associez et .
Étape 23.2.1.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 23.2.1.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 23.2.1.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 23.2.1.2.5
Additionnez et .
Étape 23.2.1.3
Réécrivez comme .
Étape 23.2.1.3.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 23.2.1.3.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 23.2.1.3.3
Associez et .
Étape 23.2.1.3.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 23.2.1.3.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 23.2.1.3.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 23.2.1.3.5
Évaluez l’exposant.
Étape 23.2.1.4
La valeur exacte de est .
Étape 23.2.2
Associez les fractions.
Étape 23.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 23.2.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 23.2.2.2.1
Additionnez et .
Étape 23.2.2.2.2
Divisez par .
Étape 23.2.3
La réponse finale est .
Étape 24
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 25
Étape 25.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 25.1.1
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le sinus est négatif dans le troisième quadrant.
Étape 25.1.2
La valeur exacte de est .
Étape 25.1.3
Multipliez .
Étape 25.1.3.1
Multipliez par .
Étape 25.1.3.2
Multipliez par .
Étape 25.1.3.3
Associez et .
Étape 25.1.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 25.1.3.5
Élevez à la puissance .
Étape 25.1.3.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 25.1.3.7
Additionnez et .
Étape 25.1.4
Réécrivez comme .
Étape 25.1.4.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 25.1.4.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 25.1.4.3
Associez et .
Étape 25.1.4.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 25.1.4.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 25.1.4.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 25.1.4.5
Évaluez l’exposant.
Étape 25.1.5
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le cosinus est négatif dans le troisième quadrant.
Étape 25.1.6
La valeur exacte de est .
Étape 25.1.7
Multipliez .
Étape 25.1.7.1
Multipliez par .
Étape 25.1.7.2
Multipliez par .
Étape 25.2
Associez les fractions.
Étape 25.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 25.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 25.2.2.1
Additionnez et .
Étape 25.2.2.2
Divisez par .
Étape 26
est un minimum local car la valeur de la dérivée seconde est positive. On parle de test de la dérivée seconde.
est un minimum local
Étape 27
Étape 27.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 27.2
Simplifiez le résultat.
Étape 27.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 27.2.1.1
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le sinus est négatif dans le troisième quadrant.
Étape 27.2.1.2
La valeur exacte de est .
Étape 27.2.1.3
Multipliez .
Étape 27.2.1.3.1
Associez et .
Étape 27.2.1.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 27.2.1.3.3
Élevez à la puissance .
Étape 27.2.1.3.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 27.2.1.3.5
Additionnez et .
Étape 27.2.1.4
Réécrivez comme .
Étape 27.2.1.4.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 27.2.1.4.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 27.2.1.4.3
Associez et .
Étape 27.2.1.4.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 27.2.1.4.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 27.2.1.4.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 27.2.1.4.5
Évaluez l’exposant.
Étape 27.2.1.5
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le cosinus est négatif dans le troisième quadrant.
Étape 27.2.1.6
La valeur exacte de est .
Étape 27.2.2
Associez les fractions.
Étape 27.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 27.2.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 27.2.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 27.2.2.2.2
Divisez par .
Étape 27.2.3
La réponse finale est .
Étape 28
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
Étape 29