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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 2.1.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.1.2
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 2.1.3
Différenciez.
Étape 2.1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.3.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.3.3
Additionnez et .
Étape 2.1.4
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 2.1.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.5.1
Déplacez .
Étape 2.1.5.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.5.3
Additionnez et .
Étape 2.1.6
Simplifiez
Étape 2.1.6.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.6.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.6.2.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.6.2.1.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.6.2.1.2
Additionnez et .
Étape 2.1.6.2.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 2.1.6.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 2.1.6.2.2.2
Additionnez et .
Étape 2.2
Déterminez la dérivée seconde.
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 du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.2.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.2.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.2.3.2
Multipliez par .
Étape 2.2.4
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 2.2.5
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.5.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.5.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.6
Différenciez.
Étape 2.2.6.1
Multipliez par .
Étape 2.2.6.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.6.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.6.4
Additionnez et .
Étape 2.2.7
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 2.2.8
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.9
Additionnez et .
Étape 2.2.10
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.10.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.10.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.10.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.11
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.2.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.11.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.11.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.12
Associez et .
Étape 2.2.13
Simplifiez
Étape 2.2.13.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.13.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.13.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.2.13.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.2.13.3.1.1
Multipliez par .
Étape 2.2.13.3.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.13.3.1.2.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.13.3.1.2.2
Additionnez et .
Étape 2.2.13.3.1.3
Multipliez par .
Étape 2.2.13.3.2
Soustrayez de .
Étape 2.2.13.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.2.13.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.2.13.4.3
Laissez . Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.13.4.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.4.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.4.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.13.4.5
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 3
Étape 3.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 3.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 3.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 3.3.1
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 3.3.2
Définissez égal à et résolvez .
Étape 3.3.2.1
Définissez égal à .
Étape 3.3.2.2
Résolvez pour .
Étape 3.3.2.2.1
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 3.3.2.2.2
L’équation ne peut pas être résolue car est indéfini.
Indéfini
Étape 3.3.2.2.3
Il n’y a pas de solution pour
Aucune solution
Aucune solution
Aucune solution
Étape 3.3.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 3.3.3.1
Définissez égal à .
Étape 3.3.3.2
Résolvez pour .
Étape 3.3.3.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 3.3.3.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.3.3.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.3.3.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.3.3.2.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 3.3.3.2.2.2.2
Divisez par .
Étape 3.3.3.2.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.3.3.2.2.3.1
Divisez par .
Étape 3.3.3.2.3
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 3.3.3.2.4
Développez le côté gauche.
Étape 3.3.3.2.4.1
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 3.3.3.2.4.2
Le logarithme naturel de est .
Étape 3.3.3.2.4.3
Multipliez par .
Étape 3.3.4
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 4
Étape 4.1
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 4.1.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 4.1.2
Simplifiez le résultat.
Étape 4.1.2.1
L’élévation à une puissance et log sont des fonctions inverses.
Étape 4.1.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 4.1.2.2.1
L’élévation à une puissance et log sont des fonctions inverses.
Étape 4.1.2.2.2
Additionnez et .
Étape 4.1.2.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.2.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.2.4
La réponse finale est .
Étape 4.2
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 5
Divisez en intervalles autour des points qui pourraient potentiellement être des points d’inflexion.
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 8
Un point d’inflexion est un point sur une courbe sur lequel la concavité passe du signe plus au signe moins ou du signe moins au signe plus. Dans ce cas, le point d’inflexion est .
Étape 9