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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2
Évaluez .
Étape 1.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4
Associez et .
Étape 1.1.2.5
Associez et .
Étape 1.1.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.1.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.3
Évaluez .
Étape 1.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.1.4
Évaluez .
Étape 1.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.4.3
Multipliez par .
Étape 1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Évaluez .
Étape 1.2.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.2.3
Multipliez par .
Étape 1.2.2.4
Associez et .
Étape 1.2.2.5
Associez et .
Étape 1.2.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.2.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.2.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.2.2.6.2.4
Divisez par .
Étape 1.2.3
Évaluez .
Étape 1.2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.3
Multipliez par .
Étape 1.2.4
Évaluez .
Étape 1.2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.4.3
Multipliez par .
Étape 1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 2
Étape 2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 2.2
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.2
Factorisez en utilisant la règle du carré parfait.
Étape 2.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 2.2.2.2
Vérifiez que le terme central est le double du produit des nombres élevés au carré dans le premier terme et le troisième terme.
Étape 2.2.2.3
Réécrivez le polynôme.
Étape 2.2.2.4
Factorisez en utilisant la règle trinomiale du carré parfait , où et .
Étape 2.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.4
Définissez égal à .
Étape 2.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.5.1
Définissez égal à .
Étape 2.5.2
Résolvez pour .
Étape 2.5.2.1
Définissez le égal à .
Étape 2.5.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 3
Étape 3.1
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 3.1.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.1.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.1.2.1.2
Multipliez .
Étape 3.1.2.1.2.1
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.2.2
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.1.2.1.4
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.1.2.1.6
Multipliez par .
Étape 3.1.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 3.1.2.2.1
Additionnez et .
Étape 3.1.2.2.2
Additionnez et .
Étape 3.1.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.2
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 3.3
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 3.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.2.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.3.2.1.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.2.4
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.2.5
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.3
Associez et .
Étape 3.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.6
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.7
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.8
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Étape 3.3.2.2.1
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 3.3.2.2.2
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2.4
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 3.3.2.2.5
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2.6
Multipliez par .
Étape 3.3.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.3.2.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.3.2.4.1
Multipliez par .
Étape 3.3.2.4.2
Multipliez par .
Étape 3.3.2.5
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 3.3.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 3.3.2.5.2
Additionnez et .
Étape 3.3.2.6
La réponse finale est .
Étape 3.4
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 3.5
Déterminez les points qui pourraient être des points d’inflexion.
Étape 4
Divisez en intervalles autour des points qui pourraient potentiellement être des points d’inflexion.
Étape 5
Étape 5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.2.1.2
Multipliez par .
Étape 5.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 5.2.1.4
Multipliez par .
Étape 5.2.1.5
Multipliez par .
Étape 5.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 5.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 5.2.2.2
Additionnez et .
Étape 5.2.3
La réponse finale est .
Étape 5.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.4
Multipliez par .
Étape 6.2.1.5
Multipliez par .
Étape 6.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 6.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.2.2.2
Additionnez et .
Étape 6.2.3
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 7.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 7.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.4
Multipliez par .
Étape 7.2.1.5
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 7.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 7.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.3
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 8
Un point d’inflexion est un point sur une courbe sur lequel la concavité passe du signe plus au signe moins ou du signe moins au signe plus. Dans ce cas, le point d’inflexion est .
Étape 9