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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.3
Différenciez.
Étape 1.1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.3.4.1
Additionnez et .
Étape 1.1.3.4.2
Multipliez par .
Étape 1.1.3.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.6
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4
Simplifiez
Étape 1.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.3
Réécrivez comme .
Étape 1.1.4.4
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 1.1.4.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.4.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.5
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 1.1.4.5.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.4.5.1.1
Multipliez par .
Étape 1.1.4.5.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.5.1.3
Réécrivez comme .
Étape 1.1.4.5.1.4
Réécrivez comme .
Étape 1.1.4.5.1.5
Multipliez par .
Étape 1.1.4.5.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.4.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.7
Simplifiez
Étape 1.1.4.7.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.7.1.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.7.1.2
Additionnez et .
Étape 1.1.4.7.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.7.3
Multipliez par .
Étape 1.1.4.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.8.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.8.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.8.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4.8.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.8.3
Additionnez et .
Étape 1.1.4.9
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.4.9.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.9.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.10
Additionnez et .
Étape 1.1.4.11
Développez en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.
Étape 1.1.4.12
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.4.12.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.12.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.12.2.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.12.2.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.12.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4.12.2.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.12.2.3
Additionnez et .
Étape 1.1.4.12.3
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.12.4
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.12.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.12.5.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.12.5.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.12.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4.12.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.12.5.3
Additionnez et .
Étape 1.1.4.12.6
Multipliez par .
Étape 1.1.4.12.7
Multipliez par .
Étape 1.1.4.12.8
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.12.9
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.12.9.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.12.9.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.12.9.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4.12.9.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.12.9.3
Additionnez et .
Étape 1.1.4.12.10
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.13
Soustrayez de .
Étape 1.1.4.14
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
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.7
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.2
Factorisez en utilisant le test des racines rationnelles.
Étape 2.2.2.1
Si une fonction polynomiale a des coefficients entiers, chaque zéro rationnel aura la forme où est un facteur de la constante et est un facteur du coefficient directeur.
Étape 2.2.2.2
Déterminez chaque combinaison de . Il s’agit des racines possibles de la fonction polynomiale.
Étape 2.2.2.3
Remplacez et simplifiez l’expression. Dans ce cas, l’expression est égale à donc est une racine du polynôme.
Étape 2.2.2.3.1
Remplacez dans le polynôme.
Étape 2.2.2.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.2.3.5
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.6
Soustrayez de .
Étape 2.2.2.3.7
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.8
Additionnez et .
Étape 2.2.2.3.9
Soustrayez de .
Étape 2.2.2.4
Comme est une racine connue, divisez le polynôme par pour déterminer le polynôme quotient. Ce polynôme peut alors être utilisé pour déterminer les racines restantes.
Étape 2.2.2.5
Divisez par .
Étape 2.2.2.5.1
Définissez les polynômes à diviser. S’il n’y a pas de terme pour chaque exposant, insérez-en un avec une valeur de .
- | - | + | - |
Étape 2.2.2.5.2
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
- | - | + | - |
Étape 2.2.2.5.3
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
- | - | + | - | ||||||||
+ | - |
Étape 2.2.2.5.4
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
- | - | + | - | ||||||||
- | + |
Étape 2.2.2.5.5
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- |
Étape 2.2.2.5.6
Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Étape 2.2.2.5.7
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
- | |||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Étape 2.2.2.5.8
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
- | |||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Étape 2.2.2.5.9
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
- | |||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - |
Étape 2.2.2.5.10
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
- | |||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ |
Étape 2.2.2.5.11
Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.
- | |||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Étape 2.2.2.5.12
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Étape 2.2.2.5.13
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Étape 2.2.2.5.14
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + |
Étape 2.2.2.5.15
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
Étape 2.2.2.5.16
Comme le reste est , la réponse finale est le quotient.
Étape 2.2.2.6
Écrivez comme un ensemble de facteurs.
Étape 2.2.3
Factorisez.
Étape 2.2.3.1
Factorisez par regroupement.
Étape 2.2.3.1.1
Factorisez par regroupement.
Étape 2.2.3.1.1.1
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 .
Étape 2.2.3.1.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.3.1.1.1.2
Réécrivez comme plus
Étape 2.2.3.1.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.3.1.1.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 2.2.3.1.1.2.1
Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.
Étape 2.2.3.1.1.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 2.2.3.1.1.3
Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, .
Étape 2.2.3.1.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
Étape 2.2.3.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
Étape 2.2.4
Associez les exposants.
Étape 2.2.4.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.4.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.4.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.4.4
Additionnez et .
Étape 2.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.4.1
Définissez égal à .
Étape 2.4.2
Résolvez pour .
Étape 2.4.2.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 2.4.2.2
Simplifiez .
Étape 2.4.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 2.4.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels.
Étape 2.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.5.1
Définissez égal à .
Étape 2.5.2
Résolvez pour .
Étape 2.5.2.1
Définissez le égal à .
Étape 2.5.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.6
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.6.1
Définissez égal à .
Étape 2.6.2
Résolvez pour .
Étape 2.6.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.6.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.6.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.6.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.6.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.6.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.6.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.7
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 3
Étape 3.1
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 4
Étape 4.1
Évaluez sur .
Étape 4.1.1
Remplacez par .
Étape 4.1.2
Simplifiez
Étape 4.1.2.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 4.1.2.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.4
Multipliez par .
Étape 4.2
Évaluez sur .
Étape 4.2.1
Remplacez par .
Étape 4.2.2
Simplifiez
Étape 4.2.2.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 4.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.2.2.3
Soustrayez de .
Étape 4.2.2.4
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 4.3
Évaluez sur .
Étape 4.3.1
Remplacez par .
Étape 4.3.2
Simplifiez
Étape 4.3.2.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.3.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.3.2.5
Associez et .
Étape 4.3.2.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.3.2.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.3.2.7.1
Multipliez par .
Étape 4.3.2.7.2
Soustrayez de .
Étape 4.3.2.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.3.2.9
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 4.3.2.9.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.3.2.9.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.3.2.10
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.11
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.12
Élevez à la puissance .
Étape 4.3.2.13
Multipliez .
Étape 4.3.2.13.1
Multipliez par .
Étape 4.3.2.13.2
Multipliez par .
Étape 4.3.2.13.3
Multipliez par .
Étape 4.4
Indiquez tous les points.
Étape 5