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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
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.2.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.2.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.7
Multipliez par .
Étape 1.2.8
Additionnez et .
Étape 1.2.9
Associez et .
Étape 1.2.10
Multipliez par .
Étape 1.2.11
Associez et .
Étape 1.2.12
Multipliez par .
Étape 1.3
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.2
Additionnez et .
Étape 2
Étape 2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
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
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3
Différenciez.
Étape 2.3.1
Associez et .
Étape 2.3.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.3.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.6
Multipliez par .
Étape 2.3.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.8
Associez les fractions.
Étape 2.3.8.1
Additionnez et .
Étape 2.3.8.2
Multipliez par .
Étape 2.3.8.3
Multipliez.
Étape 2.3.8.3.1
Multipliez par .
Étape 2.3.8.3.2
Multipliez par .
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 5
Étape 5.1
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.1.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.1.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.1.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.1.3.1
Divisez par .
Étape 5.2
Prenez le sinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur du sinus.
Étape 5.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.3.1
La valeur exacte de est .
Étape 5.4
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 5.6
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 5.6.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.6.1.1
Simplifiez .
Étape 5.6.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.1.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.1.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.1.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.6.1.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.1.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.6.2.1
Simplifiez .
Étape 5.6.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.2.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.6.2.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.2.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.2.1.2
Multipliez par .
Étape 5.7
La fonction sinus est positive dans les premier et deuxième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le deuxième quadrant.
Étape 5.8
Résolvez .
Étape 5.8.1
Soustrayez de .
Étape 5.8.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.8.3
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 5.8.4
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 5.8.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.8.4.1.1
Simplifiez .
Étape 5.8.4.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.8.4.1.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.8.4.1.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.8.4.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.8.4.1.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.8.4.1.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.8.4.1.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.8.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.8.4.2.1
Simplifiez .
Étape 5.8.4.2.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 5.8.4.2.1.2
Associez et .
Étape 5.8.4.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.8.4.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.8.4.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.8.4.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.8.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 5.9
La solution de l’équation est .
Étape 6
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 7
Étape 7.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 7.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 7.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 7.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 7.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 7.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 7.1.2.4
Divisez par .
Étape 7.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.3
La valeur exacte de est .
Étape 7.3
Multipliez par .
Étape 8
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 9
Étape 9.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 9.2
Simplifiez le résultat.
Étape 9.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 9.2.1.1
Multipliez par .
Étape 9.2.1.2
Divisez par .
Étape 9.2.1.3
Soustrayez de .
Étape 9.2.1.4
La valeur exacte de est .
Étape 9.2.1.5
Multipliez par .
Étape 9.2.2
Additionnez et .
Étape 9.2.3
La réponse finale est .
Étape 10
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 11
Étape 11.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 11.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 11.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 11.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 11.1.2.4
Divisez par .
Étape 11.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 11.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.2.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 11.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Soustrayez de .
Étape 11.2.3
Additionnez et .
Étape 11.2.4
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 deuxième quadrant.
Étape 11.2.5
La valeur exacte de est .
Étape 11.2.6
Multipliez par .
Étape 11.3
Simplifiez l’expression.
Étape 11.3.1
Multipliez par .
Étape 11.3.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 12
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 13
Étape 13.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 13.2
Simplifiez le résultat.
Étape 13.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 13.2.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 13.2.1.1.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 13.2.1.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 13.2.1.1.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 13.2.1.1.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 13.2.1.1.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 13.2.1.1.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 13.2.1.1.1.2.4
Divisez par .
Étape 13.2.1.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 13.2.1.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 13.2.1.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 13.2.1.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 13.2.1.1.4
Multipliez par .
Étape 13.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 13.2.1.3
Additionnez et .
Étape 13.2.1.4
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 deuxième quadrant.
Étape 13.2.1.5
La valeur exacte de est .
Étape 13.2.1.6
Multipliez .
Étape 13.2.1.6.1
Multipliez par .
Étape 13.2.1.6.2
Multipliez par .
Étape 13.2.2
Additionnez et .
Étape 13.2.3
La réponse finale est .
Étape 14
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 15