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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.2
Différenciez.
Étape 1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.2.4.1
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2
Multipliez par .
Étape 1.3
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.4
Différenciez.
Étape 1.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.4.4.1
Additionnez et .
Étape 1.4.4.2
Multipliez par .
Étape 1.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.4.6
Déplacez à gauche de .
Étape 1.5
Simplifiez
Étape 1.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.5.8
Associez des termes.
Étape 1.5.8.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.1.1
Multipliez par .
Étape 1.5.8.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.1.2
Additionnez et .
Étape 1.5.8.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.3.1
Multipliez par .
Étape 1.5.8.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.3.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.3.2
Additionnez et .
Étape 1.5.8.4
Réécrivez comme .
Étape 1.5.8.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.5.1
Déplacez .
Étape 1.5.8.5.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.5.3
Additionnez et .
Étape 1.5.8.6
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.7
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.8
Additionnez et .
Étape 1.5.8.9
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.5.8.9.1
Déplacez .
Étape 1.5.8.9.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.9.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.9.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.9.3
Additionnez et .
Étape 1.5.8.10
Multipliez par .
Étape 1.5.8.11
Multipliez par .
Étape 1.5.8.12
Élevez à la puissance .
Étape 1.5.8.13
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.5.8.14
Additionnez et .
Étape 1.5.8.15
Multipliez par .
Étape 1.5.8.16
Multipliez par .
Étape 1.5.8.17
Additionnez et .
Étape 1.5.8.18
Additionnez et .
Étape 1.5.8.19
Additionnez et .
Étape 1.5.8.20
Additionnez et .
Étape 1.5.8.21
Soustrayez de .
Étape 1.5.8.22
Additionnez et .
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
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
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
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
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
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.2
Différenciez.
Étape 4.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.2.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.2.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.4
Différenciez.
Étape 4.1.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.4.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.4.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.4.6
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.5
Simplifiez
Étape 4.1.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.5.8
Associez des termes.
Étape 4.1.5.8.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.1.1
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.1.2
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.3.1
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.3.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.3.2
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.4
Réécrivez comme .
Étape 4.1.5.8.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.5.1
Déplacez .
Étape 4.1.5.8.5.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.5.3
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.6
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.7
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.8
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.9
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.1.5.8.9.1
Déplacez .
Étape 4.1.5.8.9.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.9.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.9.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.9.3
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.10
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.11
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.12
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.5.8.13
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.5.8.14
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.15
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.16
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.17
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.18
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.19
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.20
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.21
Soustrayez de .
Étape 4.1.5.8.22
Additionnez et .
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
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.4.1
Définissez égal à .
Étape 5.4.2
Résolvez pour .
Étape 5.4.2.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 5.4.2.2
Simplifiez .
Étape 5.4.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 5.4.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 5.4.2.2.3
Plus ou moins est .
Étape 5.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.5.1
Définissez égal à .
Étape 5.5.2
Résolvez pour .
Étape 5.5.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.5.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.5.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.5.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.5.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.5.2.3
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 5.5.2.4
Simplifiez .
Étape 5.5.2.4.1
Réécrivez comme .
Étape 5.5.2.4.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.4.3
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 5.5.2.4.3.1
Multipliez par .
Étape 5.5.2.4.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 5.5.2.4.3.3
Élevez à la puissance .
Étape 5.5.2.4.3.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.5.2.4.3.5
Additionnez et .
Étape 5.5.2.4.3.6
Réécrivez comme .
Étape 5.5.2.4.3.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 5.5.2.4.3.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.5.2.4.3.6.3
Associez et .
Étape 5.5.2.4.3.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.5.2.4.3.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.4.3.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5.2.4.3.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 5.5.2.4.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.5.2.4.4.1
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 5.5.2.4.4.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 5.5.2.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 5.5.2.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 5.5.2.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 5.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6
Étape 6.1
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.
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
Simplifiez chaque terme.
Étape 9.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.2
Multipliez par .
Étape 9.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.4
Multipliez par .
Étape 9.2
Additionnez et .
Étape 10
Étape 10.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 10.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.3.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.3.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.4.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.4.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.5
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.5.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.5.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.5.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.5.2.3
La réponse finale est .
Étape 10.6
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 10.7
Comma la dérivée première n’a pas changé de signe autour de , ce n’est pas ni un maximum ni un minimum local.
Pas un maximum ni un minimum local
Étape 10.8
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 10.9
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
Étape 11