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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Différenciez.
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 où .
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 3
Étape 3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2
Évaluez .
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 où .
Étape 3.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3
Évaluez .
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 où .
Étape 3.3.3
Multipliez par .
Étape 4
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 5
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 5.1.1
Différenciez.
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 où .
Étape 5.1.2
Évaluez .
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 où .
Étape 5.1.2.3
Multipliez par .
Étape 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2
Réécrivez comme .
Étape 6.2.3
Factorisez.
Étape 6.2.3.1
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 6.2.3.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
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 .
Étape 6.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 6.5.1
Définissez égal à .
Étape 6.5.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.6
Définissez égal à et résolvez .
Étape 6.6.1
Définissez égal à .
Étape 6.6.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.7
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 7
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
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
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
Étape 12.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 12.2
Simplifiez le résultat.
Étape 12.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 12.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.1.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.1.3
Multipliez par .
Étape 12.2.2
Additionnez et .
Étape 12.2.3
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
Étape 14.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 14.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 14.1.2
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
Étape 16.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 16.2
Simplifiez le résultat.
Étape 16.2.1
Simplifiez chaque terme.
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 16.2.2
Soustrayez de .
Étape 16.2.3
La réponse finale est .
Étape 17
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 18
Étape 18.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 18.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 18.1.2
Multipliez par .
Étape 18.2
Soustrayez de .
Étape 19
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 20
Étape 20.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 20.2
Simplifiez le résultat.
Étape 20.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 20.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 20.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 20.2.1.3
Multipliez par .
Étape 20.2.2
Soustrayez de .
Étape 20.2.3
La réponse finale est .
Étape 21
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un minimum local
Étape 22