Calcul infinitésimal Exemples

Déterminer la concavité f(x)=x^4-24x^2+12x
Étape 1
Find the values where the second derivative is equal to .
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Étape 1.1
Déterminez la dérivée seconde.
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Étape 1.1.1
Déterminez la dérivée première.
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Étape 1.1.1.1
Différenciez.
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Étape 1.1.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.1.1.2
Évaluez .
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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 .
Étape 1.1.1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.1.1.3
Évaluez .
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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 .
Étape 1.1.1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1.2.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.1.2.2.3
Multipliez par .
Étape 1.1.2.3
Évaluez .
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Étape 1.1.2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.1.2.3.3
Multipliez par .
Étape 1.1.2.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
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Étape 1.1.2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.4.2
Additionnez et .
Étape 1.1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 1.2
Définissez la dérivée seconde égale à puis résolvez l’équation .
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Étape 1.2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 1.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 1.2.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
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Étape 1.2.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 1.2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
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Étape 1.2.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
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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.
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Étape 1.2.3.3.1
Divisez par .
Étape 1.2.4
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 1.2.5
Simplifiez .
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Étape 1.2.5.1
Réécrivez comme .
Étape 1.2.5.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 1.2.6
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
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Étape 1.2.6.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 1.2.6.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 1.2.6.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2
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.
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Étape 3
Créez des intervalles autour des valeurs où la dérivée seconde est nulle ou indéfinie.
Étape 4
Remplacez tout nombre du premier intervalle dans la dérivée seconde et évaluez afin de déterminer la concavité.
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Étape 4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 4.2
Simplifiez le résultat.
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Étape 4.2.1
Simplifiez chaque terme.
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Étape 4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 4.2.2
Soustrayez de .
Étape 4.2.3
La réponse finale est .
Étape 4.3
Le graphe est concave vers le haut sur l’intervalle car est positif.
Concave vers le haut sur car est positif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 5
Remplacez tout nombre du premier intervalle dans la dérivée seconde et évaluez afin de déterminer la concavité.
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Étape 5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 5.2
Simplifiez le résultat.
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Étape 5.2.1
Simplifiez chaque terme.
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Étape 5.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 5.2.1.2
Multipliez par .
Étape 5.2.2
Soustrayez de .
Étape 5.2.3
La réponse finale est .
Étape 5.3
Le graphe est concave vers le bas sur l’intervalle car est négatif.
Concave vers le bas sur car est négatif
Concave vers le bas sur car est négatif
Étape 6
Remplacez tout nombre du premier intervalle dans la dérivée seconde et évaluez afin de déterminer la concavité.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
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Étape 6.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.3
La réponse finale est .
Étape 6.3
Le graphe est concave vers le haut sur l’intervalle car est positif.
Concave vers le haut sur car est positif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 7
Le graphe est concave vers le bas lorsque la dérivée seconde est négative et concave vers le haut lorsque la dérivée seconde est positive.
Concave vers le haut sur car est positif
Concave vers le bas sur car est négatif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 8