Entrer un problème...
Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.5
Associez et .
Étape 1.1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.7.1
Multipliez par .
Étape 1.1.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.8
Associez les fractions.
Étape 1.1.8.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.8.2
Associez et .
Étape 1.1.8.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.8.4
Associez et .
Étape 1.1.9
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.11
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.12
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.12.1
Additionnez et .
Étape 1.1.12.2
Multipliez par .
Étape 1.1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.14
Multipliez par .
Étape 1.1.15
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.16
Associez et .
Étape 1.1.17
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.18
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.18.1
Déplacez .
Étape 1.1.18.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.18.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.18.4
Additionnez et .
Étape 1.1.18.5
Divisez par .
Étape 1.1.19
Simplifiez .
Étape 1.1.20
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.21
Simplifiez
Étape 1.1.21.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.21.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.21.2.1
Multipliez par .
Étape 1.1.21.2.2
Additionnez et .
Étape 1.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 2
Étape 2.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 2.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 2.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 3
Les valeurs qui rendent la dérivée égale à sont .
Étape 4
Étape 4.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 4.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 4.1.2
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 4.2
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.3
Résolvez .
Étape 4.3.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 4.3.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 4.3.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 4.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 4.3.2.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.3.2.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.2.1.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 4.3.2.2.1.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 4.3.2.2.1.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.3.2.2.1.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 4.3.2.2.1.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 4.3.2.2.1.4
Simplifiez
Étape 4.3.2.2.1.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.3.2.2.1.6
Multipliez par .
Étape 4.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.3.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 4.3.3
Résolvez .
Étape 4.3.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 4.3.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 4.3.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 4.3.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.3.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.3.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 4.3.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 4.3.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.3.3.2.3.1
Divisez par .
Étape 4.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.5
Soustrayez des deux côtés de l’inégalité.
Étape 4.6
L’équation est indéfinie là où le dénominateur est égal à , l’argument d’une racine carrée est inférieur à ou l’argument d’un logarithme est inférieur ou égal à .
Étape 5
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée ou indéfinie.
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.2.1.1
Multipliez par .
Étape 6.2.1.2
Additionnez et .
Étape 6.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.2.1
Additionnez et .
Étape 6.2.2.2
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.3
Évaluez l’exposant.
Étape 6.2.2.4
Réécrivez comme .
Étape 6.2.3
Multipliez le numérateur et le dénominateur de par le conjugué de pour rendre le dénominateur réel.
Étape 6.2.4
Multipliez.
Étape 6.2.4.1
Associez.
Étape 6.2.4.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.4.2.1
Ajoutez des parenthèses.
Étape 6.2.4.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.4.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.4.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.2.4.2.5
Additionnez et .
Étape 6.2.4.2.6
Réécrivez comme .
Étape 6.2.5
Multipliez par .
Étape 6.2.6
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.2.7
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur la dérivée est . Comme elle contient un nombre imaginaire, la fonction n’existe pas sur .
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 7.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1.1
Multipliez par .
Étape 7.2.1.2
Additionnez et .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Additionnez et .
Étape 7.2.2.2
Réécrivez comme .
Étape 7.2.2.3
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 7.2.2.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.2.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.2.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 7.2.2.5
Évaluez l’exposant.
Étape 7.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.3.2
Divisez par .
Étape 7.2.4
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 8
Étape 8.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 8.2
Simplifiez le résultat.
Étape 8.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.2.1.1
Multipliez par .
Étape 8.2.1.2
Additionnez et .
Étape 8.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 8.2.2.1
Additionnez et .
Étape 8.2.2.2
Réécrivez comme .
Étape 8.2.2.3
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 8.2.2.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.2.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.2.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.2.5
Évaluez l’exposant.
Étape 8.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 8.2.3.1
Multipliez par .
Étape 8.2.3.2
Divisez par .
Étape 8.2.4
La réponse finale est .
Étape 8.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 9
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Diminue sur :
Étape 10