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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.2
Différenciez.
Étape 1.1.2.1
Selon la règle de la somme, 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
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.5
Multipliez par .
Étape 1.1.2.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.7
Additionnez et .
Étape 1.1.2.8
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.4
Associez et .
Étape 1.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.6.1
Multipliez par .
Étape 1.1.6.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.8
Associez et .
Étape 1.1.9
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.10
Simplifiez
Étape 1.1.10.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.10.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.10.3
Associez des termes.
Étape 1.1.10.3.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.10.3.1.1
Déplacez .
Étape 1.1.10.3.1.2
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.1.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.10.3.1.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.10.3.1.3
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.1.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.1.5
Additionnez et .
Étape 1.1.10.3.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.10.3.3
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.10.3.4
Associez et .
Étape 1.1.10.3.5
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.10.3.6
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.10.3.6.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.10.3.6.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.10.3.6.3
Associez et .
Étape 1.1.10.3.6.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.6.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.10.3.6.5.1
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.6.5.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.10.3.7
Associez et .
Étape 1.1.10.3.8
Associez et .
Étape 1.1.10.3.9
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.10.3.10
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.10.3.11
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.10.3.11.1
Déplacez .
Étape 1.1.10.3.11.2
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.11.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.10.3.11.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.10.3.11.3
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.11.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.11.5
Additionnez et .
Étape 1.1.10.3.12
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.10.3.13
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.14
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.10.3.15
Associez et .
Étape 1.1.10.3.16
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.17
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.18
Additionnez et .
Étape 1.1.10.3.19
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.10.3.20
Associez et .
Étape 1.1.10.3.21
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.10.3.22
Multipliez par .
Étape 1.1.10.3.23
Soustrayez de .
Étape 1.1.10.3.24
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.10.4
Remettez les termes dans l’ordre.
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
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.2.4
Associez et .
Étape 1.2.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.2.6.1
Multipliez par .
Étape 1.2.2.6.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.2.7
Associez et .
Étape 1.2.2.8
Multipliez par .
Étape 1.2.2.9
Multipliez par .
Étape 1.2.2.10
Multipliez 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
Réécrivez comme .
Étape 1.2.3.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.3.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.5
Multipliez les exposants dans .
Étape 1.2.3.5.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.2.3.5.2
Multipliez .
Étape 1.2.3.5.2.1
Associez et .
Étape 1.2.3.5.2.2
Multipliez par .
Étape 1.2.3.5.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.3.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.3.7
Associez et .
Étape 1.2.3.8
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.3.9
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.3.9.1
Multipliez par .
Étape 1.2.3.9.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.3.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.3.11
Associez et .
Étape 1.2.3.12
Associez et .
Étape 1.2.3.13
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.3.13.1
Déplacez .
Étape 1.2.3.13.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.3.13.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.3.13.4
Soustrayez de .
Étape 1.2.3.13.5
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.3.14
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2.3.15
Multipliez par .
Étape 1.2.3.16
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
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4.4
Associez et .
Étape 1.2.4.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.4.6.1
Multipliez par .
Étape 1.2.4.6.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.4.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.4.8
Associez et .
Étape 1.2.4.9
Multipliez par .
Étape 1.2.4.10
Multipliez par .
Étape 1.2.4.11
Déplacez à gauche de .
Étape 1.2.4.12
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
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
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 2.2.1
Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.
Étape 2.2.2
Comme contient des nombres et des variables, deux étapes sont nécessaires pour déterminer le plus petit multiple commun. Déterminez le plus petit multiple commun pour la partie numérique puis déterminez le plus petit multiple commun pour la partie variable .
Étape 2.2.3
Le plus petit multiple commun est le plus petit nombre positif dans lequel tous les nombres peuvent être divisés parfaitement.
1. Indiquez les facteurs premiers de chaque nombre.
2. Multipliez chaque facteur le plus grand nombre de fois qu’il apparaît dans un nombre.
Étape 2.2.4
a des facteurs de et .
Étape 2.2.5
Le nombre n’est pas un nombre premier car il ne comporte qu’un facteur positif, qui est lui-même.
Pas premier
Étape 2.2.6
Le plus petit multiple commun de est le résultat de la multiplication de tous les facteurs premiers le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un nombre ou l’autre.
Étape 2.2.7
Multipliez par .
Étape 2.2.8
Le plus petit multiple commun de est le résultat de la multiplication de tous les facteurs premiers le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un terme ou l’autre.
Étape 2.2.9
Le plus petit multiple commun pour est la partie numérique multipliée par la partie variable.
Étape 2.3
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 2.3.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.3.2.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.3.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.2.1.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.3.2.1.3.1
Déplacez .
Étape 2.3.2.1.3.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.2.1.3.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.2.1.3.4
Additionnez et .
Étape 2.3.2.1.3.5
Divisez par .
Étape 2.3.2.1.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.4.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.3.2.1.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.2.1.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.5.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.3.2.1.5.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.2.1.5.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.2.1.5.4
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.5.5
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.2.1.6
Divisez par .
Étape 2.3.2.1.7
Simplifiez
Étape 2.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.3.1
Multipliez .
Étape 2.3.3.1.1
Multipliez par .
Étape 2.3.3.1.2
Multipliez par .
Étape 2.4
Résolvez l’équation.
Étape 2.4.1
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 2.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 2.4.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.4.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.4.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.4.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.4.2.3.1
Divisez par .
Étape 2.4.3
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 2.4.4
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 2.4.5
Simplifiez
Étape 2.4.5.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.4.5.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.5.1.2
Multipliez .
Étape 2.4.5.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.5.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.5.1.3
Additionnez et .
Étape 2.4.5.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.4.5.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.5.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.4.5.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.4.5.2
Multipliez par .
Étape 2.4.5.3
Simplifiez .
Étape 2.4.6
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 2.4.6.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.4.6.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.6.1.2
Multipliez .
Étape 2.4.6.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.6.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.6.1.3
Additionnez et .
Étape 2.4.6.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.4.6.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.6.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.4.6.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.4.6.2
Multipliez par .
Étape 2.4.6.3
Simplifiez .
Étape 2.4.6.4
Remplacez le par .
Étape 2.4.7
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 2.4.7.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.4.7.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.7.1.2
Multipliez .
Étape 2.4.7.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.7.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.7.1.3
Additionnez et .
Étape 2.4.7.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.4.7.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.7.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.4.7.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.4.7.2
Multipliez par .
Étape 2.4.7.3
Simplifiez .
Étape 2.4.7.4
Remplacez le par .
Étape 2.4.8
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
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
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.2.2
Multipliez par .
Étape 3.1.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 3.1.2.3.1
Soustrayez de .
Étape 3.1.2.3.2
Additionnez et .
Étape 3.1.2.3.3
Multipliez par .
Étape 3.1.2.4
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
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 3.3.2.2.1
Additionnez et .
Étape 3.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 3.3.2.2.3
Déplacez à gauche de .
Étape 3.3.2.3
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
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 5.2.2
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 5.2.2.1
Multipliez par .
Étape 5.2.2.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 5.2.2.2.1
Déplacez .
Étape 5.2.2.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.2.2.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 5.2.2.2.4
Additionnez et .
Étape 5.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 5.2.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.2.4.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.2.4.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.2.4.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.2.4.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.2.4.2.1
Évaluez l’exposant.
Étape 5.2.4.2.2
Multipliez par .
Étape 5.2.4.2.3
Additionnez et .
Étape 5.2.5
La réponse finale est .
Étape 5.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 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
Divisez par .
Étape 6.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.5
Multipliez par .
Étape 6.2.1.6
Divisez par .
Étape 6.2.1.7
Multipliez par .
Étape 6.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.9
Multipliez par .
Étape 6.2.1.10
Divisez par .
Étape 6.2.1.11
Multipliez par .
Étape 6.2.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 6.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.3
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 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
Divisez par .
Étape 7.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.5
Multipliez par .
Étape 7.2.1.6
Divisez par .
Étape 7.2.1.7
Multipliez par .
Étape 7.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.9
Multipliez par .
Étape 7.2.1.10
Divisez par .
Étape 7.2.1.11
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 positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente 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