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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 de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.3
Évaluez .
Étape 1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.4
Évaluez .
Étape 1.4.1
Comme est constant par rapport à , 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
Multipliez par .
Étape 1.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.2
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 2.4
Évaluez .
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.3
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
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
Étape 4.1.2.1
Comme est constant par rapport à , 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
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Évaluez .
Étape 4.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.3.3
Multipliez par .
Étape 4.1.4
Évaluez .
Étape 4.1.4.1
Comme est constant par rapport à , 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
Multipliez par .
Étape 4.1.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 4.1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.2
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 le côté gauche de l’équation.
Étape 5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2
Factorisez en utilisant la règle du carré parfait.
Étape 5.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 5.2.2.2
Vérifiez que le terme central est le double du produit des nombres élevés au carré dans le premier terme et le troisième terme.
Étape 5.2.2.3
Réécrivez le polynôme.
Étape 5.2.2.4
Factorisez en utilisant la règle trinomiale du carré parfait , où et .
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 .
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
Définissez le égal à .
Étape 5.5.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
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
Multipliez par .
Étape 9.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 9.2.1
Additionnez et .
Étape 9.2.2
Soustrayez de .
Étape 10
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 11
Étape 11.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.2.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.1.4
Multipliez par .
Étape 11.2.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 11.2.2.1
Additionnez et .
Étape 11.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.2.2.3
Additionnez et .
Étape 11.2.3
La réponse finale est .
Étape 12
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 13
Étape 13.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 13.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 13.1.2
Multipliez par .
Étape 13.1.3
Multipliez par .
Étape 13.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 13.2.1
Additionnez et .
Étape 13.2.2
Soustrayez de .
Étape 14
Étape 14.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 14.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 14.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 14.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 14.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 14.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 14.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 14.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 14.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 14.2.2.1.5
Multipliez par .
Étape 14.2.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 14.2.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.2.2.2.2
Additionnez et .
Étape 14.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 14.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 14.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 14.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 14.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 14.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 14.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 14.3.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 14.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 14.3.2.1.5
Multipliez par .
Étape 14.3.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 14.3.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 14.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 14.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 14.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 14.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 14.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 14.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 14.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 14.4.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 14.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 14.4.2.1.5
Multipliez par .
Étape 14.4.2.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 14.4.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.4.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 14.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 14.5
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 14.6
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
est un maximum local
Étape 15