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Calcul infinitésimal Exemples
,
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.2
Évaluez .
Étape 1.1.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.1.1.3
Évaluez .
Étape 1.1.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.1.1.4
Évaluez .
Étape 1.1.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.1.4.3
Multipliez par .
Étape 1.1.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 1.2
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Étape 1.2.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 1.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.4
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.2.5
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 1.2.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 1.2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 1.2.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.2.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 1.2.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 1.2.3.3.1
Divisez par .
Étape 1.2.4
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 1.2.5
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 1.2.6
Simplifiez
Étape 1.2.6.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.6.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.2.6.1.2
Multipliez .
Étape 1.2.6.1.2.1
Multipliez par .
Étape 1.2.6.1.2.2
Multipliez par .
Étape 1.2.6.1.3
Soustrayez de .
Étape 1.2.6.2
Multipliez par .
Étape 1.2.7
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 1.2.7.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.7.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.2.7.1.2
Multipliez .
Étape 1.2.7.1.2.1
Multipliez par .
Étape 1.2.7.1.2.2
Multipliez par .
Étape 1.2.7.1.3
Soustrayez de .
Étape 1.2.7.2
Multipliez par .
Étape 1.2.7.3
Remplacez le par .
Étape 1.2.8
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 1.2.8.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.8.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.2.8.1.2
Multipliez .
Étape 1.2.8.1.2.1
Multipliez par .
Étape 1.2.8.1.2.2
Multipliez par .
Étape 1.2.8.1.3
Soustrayez de .
Étape 1.2.8.2
Multipliez par .
Étape 1.2.8.3
Remplacez le par .
Étape 1.2.9
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
Étape 1.3
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Étape 1.3.1
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 1.4
Évaluez sur chaque valeur où la dérivée est ou indéfinie.
Étape 1.4.1
Évaluez sur .
Étape 1.4.1.1
Remplacez par .
Étape 1.4.1.2
Simplifiez
Étape 1.4.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.1.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.1.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.1.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.1.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.4
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 1.4.1.2.1.5
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.1.2.1.5.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.1.2.1.5.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.1.2.1.5.3
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.1.5.5
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.5.5.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.4.1.2.1.5.5.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.4.1.2.1.5.5.3
Associez et .
Étape 1.4.1.2.1.5.5.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.1.2.1.5.5.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.5.5.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.5.5.5
Évaluez l’exposant.
Étape 1.4.1.2.1.5.6
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.1.5.7
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.5.8
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.1.2.1.5.9
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.5.9.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.5.9.2
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.5.10
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 1.4.1.2.1.6
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.1.7
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.1.8
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.4.1.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.8.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.8.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.8.4
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.4.1.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.8.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.8.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.9
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.1.2.1.10
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.1.2.1.11
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.1.2.1.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.11.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.11.3
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.11.4
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.12
Associez et .
Étape 1.4.1.2.1.13
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.14
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 1.4.1.2.1.14.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.1.14.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.1.14.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.1.15
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 1.4.1.2.1.15.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.1.2.1.15.1.1
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.1.15.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.4.1.2.1.15.1.3
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 1.4.1.2.1.15.1.4
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.1.15.1.5
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.1.15.1.6
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 1.4.1.2.1.15.2
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.1.15.3
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.1.16
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.4.1.2.1.16.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.16.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.4.1.2.1.16.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.16.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.16.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.17
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.4.1.2.1.18
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.1.2.1.18.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.1.18.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.2.1.18.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.1.2.1.19
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.1.20
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.1.2.3
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 1.4.1.2.3.1
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.3.2
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.1.2.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.4.1.2.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.5.2
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.5.3
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.1.2.5.5
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.5.6
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.5.7
Soustrayez de .
Étape 1.4.1.2.5.8
Soustrayez de .
Étape 1.4.1.2.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.1.2.7
Associez et .
Étape 1.4.1.2.8
Simplifiez l’expression.
Étape 1.4.1.2.8.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.1.2.8.2
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.8.3
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.9
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.1.2.10
Associez les fractions.
Étape 1.4.1.2.10.1
Associez et .
Étape 1.4.1.2.10.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.1.2.11
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.4.1.2.11.1
Multipliez par .
Étape 1.4.1.2.11.2
Additionnez et .
Étape 1.4.1.2.12
Simplifiez en factorisant.
Étape 1.4.1.2.12.1
Réécrivez comme .
Étape 1.4.1.2.12.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.12.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2.12.4
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.4.2
Évaluez sur .
Étape 1.4.2.1
Remplacez par .
Étape 1.4.2.2
Simplifiez
Étape 1.4.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.2.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.2.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.2.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.4
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 1.4.2.2.1.5
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.2.2.1.5.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.5.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.5.3
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.5.5
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.5.6
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.2.2.1.5.7
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.5.8
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.5.9
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.5.9.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.4.2.2.1.5.9.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.4.2.2.1.5.9.3
Associez et .
Étape 1.4.2.2.1.5.9.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.2.2.1.5.9.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.5.9.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.5.9.5
Évaluez l’exposant.
Étape 1.4.2.2.1.5.10
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.5.11
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.2.2.1.5.12
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.5.13
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.5.14
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.5.15
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.5.15.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.5.15.2
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.5.16
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 1.4.2.2.1.5.17
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.6
Additionnez et .
Étape 1.4.2.2.1.7
Soustrayez de .
Étape 1.4.2.2.1.8
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.4.2.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.8.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.8.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.8.4
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.4.2.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.8.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.8.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.9
Appliquez la règle de produit à .
Étape 1.4.2.2.1.10
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.11
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.2.2.1.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.11.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.11.3
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.11.4
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.12
Associez et .
Étape 1.4.2.2.1.13
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.14
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 1.4.2.2.1.14.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.1.14.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.1.14.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.1.15
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 1.4.2.2.1.15.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.2.2.1.15.1.1
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.2
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.3
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4
Multipliez .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.1
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.2
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.3
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.4
Élevez à la puissance .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.4.2.2.1.15.1.4.6
Additionnez et .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.3
Associez et .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.15.1.5.5
Évaluez l’exposant.
Étape 1.4.2.2.1.15.2
Additionnez et .
Étape 1.4.2.2.1.15.3
Soustrayez de .
Étape 1.4.2.2.1.16
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.4.2.2.1.16.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.16.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.4.2.2.1.16.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.16.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.16.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.17
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.4.2.2.1.18
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.2.2.1.18.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.1.18.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.2.2.1.18.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2.2.1.19
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.1.20
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.1.21
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.2.2.3
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 1.4.2.2.3.1
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.3.2
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.2.2.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.4.2.2.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.5.2
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.5.3
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2.2.5.5
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.5.6
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.5.7
Soustrayez de .
Étape 1.4.2.2.5.8
Additionnez et .
Étape 1.4.2.2.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.2.2.7
Associez et .
Étape 1.4.2.2.8
Simplifiez l’expression.
Étape 1.4.2.2.8.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.2.2.8.2
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.8.3
Additionnez et .
Étape 1.4.2.2.9
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.4.2.2.10
Associez les fractions.
Étape 1.4.2.2.10.1
Associez et .
Étape 1.4.2.2.10.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.4.2.2.11
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.4.2.2.11.1
Multipliez par .
Étape 1.4.2.2.11.2
Soustrayez de .
Étape 1.4.2.2.12
Simplifiez en factorisant.
Étape 1.4.2.2.12.1
Réécrivez comme .
Étape 1.4.2.2.12.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.12.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2.2.12.4
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.4.3
Indiquez tous les points.
Étape 2
Excluez les points qui ne sont pas sur l’intervalle.
Étape 3
Étape 3.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 3.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 3.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.2.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 3.2.2.1.3
Multipliez par .
Étape 3.2.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 3.2.2.2.1
Additionnez et .
Étape 3.2.2.2.2
Additionnez et .
Étape 3.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
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 3.3.2.1.3
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 3.3.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 3.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 3.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 3.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 3.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 3.4.2.1.3
Multipliez par .
Étape 3.4.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 3.4.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 3.4.2.2.2
Additionnez et .
Étape 3.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.5
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 3.6
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 3.7
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
Étape 4
Comparez les valeurs trouvées pour chaque valeur de afin de déterminer le maximum et le minimum absolus sur l’intervalle donné. Le maximum intervient sur la valeur la plus haute et le minimum intervient sur la valeur la plus basse.
Maximum absolu :
Aucun minimum absolu
Étape 5