Calcul infinitésimal Exemples

$f (x) = \sqrt{5 x + 75}$ , $(5, 10)$

Étape 1

Déterminez la dérivée première et évaluez sur $x = 5$ et $y = 10$ pour déterminer la pente de la droite tangente.

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Étape 1.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{5 x + 75}$ comme ${(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [{(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}]$

Étape 1.2

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ et $g (x) = 5 x + 75$ .

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Étape 1.2.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $5 x + 75$ .

$\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.2.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ est $n u^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $5 x + 75$ .

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.4

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 1.6.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.6.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.7

Associez les fractions.

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Étape 1.7.1

Placez le signe moins devant la fraction.

$\frac{1}{2} {(5 x + 75)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.7.2

Associez $\frac{1}{2}$ et ${(5 x + 75)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(5 x + 75)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.7.3

Placez ${(5 x + 75)}^{- \frac{1}{2}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 75]$

Étape 1.8

Selon la règle de la somme, la dérivée de $5 x + 75$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [5 x] + \frac{d}{d x} [75]$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [5 x] + \frac{d}{d x} [75])$

Étape 1.9

Comme $5$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $5 x$ par rapport à $x$ est $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} (5 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [75])$

Étape 1.10

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} (5 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [75])$

Étape 1.11

Multipliez $5$ par $1$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} (5 + \frac{d}{d x} [75])$

Étape 1.12

Comme $75$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $75$ par rapport à $x$ est $0$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} (5 + 0)$

Étape 1.13

Associez les fractions.

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Étape 1.13.1

Additionnez $5$ et $0$ .

$\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 5$

Étape 1.13.2

Associez $\frac{1}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}}$ et $5$ .

$\frac{5}{2 {(5 x + 75)}^{\frac{1}{2}}}$

Étape 1.14

Évaluez la dérivée sur $x = 5$ .

$\frac{5}{2 {(5 (5) + 75)}^{\frac{1}{2}}}$

Étape 1.15

Simplifiez

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Étape 1.15.1

Simplifiez le dénominateur.

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Étape 1.15.1.1

Multipliez $5$ par $5$ .

$\frac{5}{2 {(25 + 75)}^{\frac{1}{2}}}$

Étape 1.15.1.2

Additionnez $25$ et $75$ .

$\frac{5}{2 \cdot 100^{\frac{1}{2}}}$

Étape 1.15.1.3

Réécrivez $100$ comme $10^{2}$ .

$\frac{5}{2 \cdot {(10^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Étape 1.15.1.4

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{5}{2 \cdot 10^{2 (\frac{1}{2})}}$

Étape 1.15.1.5

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 1.15.1.5.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{5}{2 \cdot 10^{2 (\frac{1}{2})}}$

Étape 1.15.1.5.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{5}{2 \cdot 10^{1}}$

Étape 1.15.1.6

Évaluez l’exposant.

$\frac{5}{2 \cdot 10}$

Étape 1.15.2

Réduisez l’expression en annulant les facteurs communs.

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Étape 1.15.2.1

Multipliez $2$ par $10$ .

$\frac{5}{20}$

Étape 1.15.2.2

Annulez le facteur commun à $5$ et $20$ .

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Étape 1.15.2.2.1

Factorisez $5$ à partir de $5$ .

$\frac{5 (1)}{20}$

Étape 1.15.2.2.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 1.15.2.2.2.1

Factorisez $5$ à partir de $20$ .

$\frac{5 \cdot 1}{5 \cdot 4}$

Étape 1.15.2.2.2.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{5 \cdot 1}{5 \cdot 4}$

Étape 1.15.2.2.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{1}{4}$

Étape 2

Insérez les valeurs de pente et de point dans la formule point-pente et résolvez $y$ .

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Étape 2.1

Utilisez la pente $\frac{1}{4}$ et un point donné, tel que $(5, 10)$ , pour remplacer $x_{1}$ et $y_{1}$ dans la forme point-pente $y - y_{1} = m (x - x_{1})$ , qui est dérivée de l’équation de la pente $m = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$ .

$y - (10) = \frac{1}{4} \cdot (x - (5))$

Étape 2.2

Simplifiez l’équation et conservez-la en forme point-pente.

$y - 10 = \frac{1}{4} \cdot (x - 5)$

Étape 2.3

Résolvez $y$ .

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Étape 2.3.1

Simplifiez $\frac{1}{4} \cdot (x - 5)$ .

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Étape 2.3.1.1

Réécrivez.

$y - 10 = 0 + 0 + \frac{1}{4} \cdot (x - 5)$

Étape 2.3.1.2

Simplifiez en ajoutant des zéros.

$y - 10 = \frac{1}{4} \cdot (x - 5)$

Étape 2.3.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$y - 10 = \frac{1}{4} x + \frac{1}{4} \cdot - 5$

Étape 2.3.1.4

Associez $\frac{1}{4}$ et $x$ .

$y - 10 = \frac{x}{4} + \frac{1}{4} \cdot - 5$

Étape 2.3.1.5

Associez $\frac{1}{4}$ et $- 5$ .

$y - 10 = \frac{x}{4} + \frac{- 5}{4}$

Étape 2.3.1.6

Placez le signe moins devant la fraction.

$y - 10 = \frac{x}{4} - \frac{5}{4}$

Étape 2.3.2

Déplacez tous les termes ne contenant pas $y$ du côté droit de l’équation.

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Étape 2.3.2.1

Ajoutez $10$ aux deux côtés de l’équation.

$y = \frac{x}{4} - \frac{5}{4} + 10$

Étape 2.3.2.2

Pour écrire $10$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{4}{4}$ .

$y = \frac{x}{4} - \frac{5}{4} + 10 \cdot \frac{4}{4}$

Étape 2.3.2.3

Associez $10$ et $\frac{4}{4}$ .

$y = \frac{x}{4} - \frac{5}{4} + \frac{10 \cdot 4}{4}$

Étape 2.3.2.4

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$y = \frac{x}{4} + \frac{- 5 + 10 \cdot 4}{4}$

Étape 2.3.2.5

Simplifiez le numérateur.

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Étape 2.3.2.5.1

Multipliez $10$ par $4$ .

$y = \frac{x}{4} + \frac{- 5 + 40}{4}$

Étape 2.3.2.5.2

Additionnez $- 5$ et $40$ .

$y = \frac{x}{4} + \frac{35}{4}$

Étape 2.3.3

Remettez les termes dans l’ordre.

$y = \frac{1}{4} x + \frac{35}{4}$

Étape 3