Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux y=x^3-4x^2-16x+3
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Additionnez et .
Étape 3
Déterminez la dérivée seconde de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.3.3
Multipliez par .
Étape 3.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.4.2
Additionnez et .
Étape 4
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 5
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.2.3
Multipliez par .
Étape 5.1.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.3.3
Multipliez par .
Étape 5.1.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.2
Additionnez et .
Étape 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Factorisez par regroupement.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1
Pour un polynôme de la forme , réécrivez le point milieu comme la somme de deux termes dont le produit est et dont la somme est .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.2
Réécrivez comme plus
Étape 6.2.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.2.1
Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.
Étape 6.2.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 6.2.3
Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, .
Étape 6.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 6.4
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.1
Définissez égal à .
Étape 6.4.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.4.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.4.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.4.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 6.4.2.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.5
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.5.1
Définissez égal à .
Étape 6.5.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 7
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.1
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 8
Points critiques à évaluer.
Étape 9
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 10
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 10.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 10.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2
Soustrayez de .
Étape 11
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 12
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 12.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.5
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1.5.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.5.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.6
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.7
Multipliez par .
Étape 12.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.9
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.10
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1.10.1
Associez et .
Étape 12.2.1.10.2
Multipliez par .
Étape 12.2.1.11
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 12.2.1.12
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1.12.1
Multipliez par .
Étape 12.2.1.12.2
Associez et .
Étape 12.2.1.12.3
Multipliez par .
Étape 12.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.2.1
Multipliez par .
Étape 12.2.2.2
Multipliez par .
Étape 12.2.2.3
Multipliez par .
Étape 12.2.2.4
Multipliez par .
Étape 12.2.2.5
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 12.2.2.6
Multipliez par .
Étape 12.2.2.7
Multipliez par .
Étape 12.2.2.8
Réorganisez les facteurs de .
Étape 12.2.2.9
Multipliez par .
Étape 12.2.2.10
Multipliez par .
Étape 12.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 12.2.4
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.4.1
Multipliez par .
Étape 12.2.4.2
Multipliez par .
Étape 12.2.4.3
Multipliez par .
Étape 12.2.5
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 12.2.5.2
Additionnez et .
Étape 12.2.5.3
Additionnez et .
Étape 12.2.6
La réponse finale est .
Étape 13
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 14
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 14.1
Multipliez par .
Étape 14.2
Soustrayez de .
Étape 15
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 16
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 16.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.3
Multipliez par .
Étape 16.2.1.4
Multipliez par .
Étape 16.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 16.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 16.2.2.3
Additionnez et .
Étape 16.2.3
La réponse finale est .
Étape 17
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
Étape 18