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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
Associez et .
Étape 1.2.4
Multipliez par .
Étape 1.2.5
Associez et .
Étape 1.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.2.6.2.4
Divisez 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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.2
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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Additionnez et .
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
Associez et .
Étape 4.1.2.4
Multipliez par .
Étape 4.1.2.5
Associez et .
Étape 4.1.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.2.6.2.4
Divisez 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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 4.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.2
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
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.3.3.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 5.3.3.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.3.3.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 5.3.3.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.3.3.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.3.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 5.5
Simplifiez .
Étape 5.5.1
Réécrivez comme .
Étape 5.5.2
Toute racine de est .
Étape 5.5.3
Simplifiez le dénominateur.
Étape 5.5.3.1
Réécrivez comme .
Étape 5.5.3.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 5.6
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 5.6.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 5.6.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 5.6.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
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
Factorisez à partir de .
Étape 9.2
Annulez le facteur commun.
Étape 9.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10
est un minimum local car la valeur de la dérivée seconde est positive. On parle de test de la dérivée seconde.
est un minimum 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
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.2
Associez.
Étape 11.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 11.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.5
Multipliez par .
Étape 11.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.2.1.7
Annulez le facteur commun à et .
Étape 11.2.1.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.1.7.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 11.2.1.7.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.1.7.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.7.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.1.8
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.1.8.2
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.8.3
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.2
Associez les fractions.
Étape 11.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 11.2.4
Associez et .
Étape 11.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 11.2.6.1
Multipliez par .
Étape 11.2.6.2
Additionnez et .
Étape 11.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 11.2.8
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
Annulez le facteur commun de .
Étape 13.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 13.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 13.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 13.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 13.2
Multipliez par .
Étape 14
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 15
Étape 15.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2
Simplifiez le résultat.
Étape 15.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 15.2.1.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 15.2.1.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 15.2.1.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 15.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 15.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 15.2.1.5.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 15.2.1.5.2
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.5.3
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.6
Associez et .
Étape 15.2.1.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 15.2.1.8
Annulez le facteur commun de .
Étape 15.2.1.8.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 15.2.1.8.2
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.8.3
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.8.4
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.9
Multipliez par .
Étape 15.2.2
Associez les fractions.
Étape 15.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 15.2.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 15.2.2.2.1
Additionnez et .
Étape 15.2.2.2.2
Divisez par .
Étape 15.2.2.2.3
Additionnez et .
Étape 15.2.3
La réponse finale est .
Étape 16
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 17