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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
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 2.3
Évaluez .
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 où .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.3.4
Associez et .
Étape 2.3.5
Multipliez par .
Étape 2.3.6
Associez et .
Étape 2.3.7
Annulez le facteur commun à et .
Étape 2.3.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.7.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.3.7.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.7.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.7.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.7.2.4
Divisez par .
Étape 2.4
Évaluez .
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.3
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 3.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
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
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 5.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
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 5.1.3
Évaluez .
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 où .
Étape 5.1.3.3
Multipliez par .
Étape 5.1.3.4
Associez et .
Étape 5.1.3.5
Multipliez par .
Étape 5.1.3.6
Associez et .
Étape 5.1.3.7
Annulez le facteur commun à et .
Étape 5.1.3.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.3.7.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 5.1.3.7.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.3.7.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.3.7.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.1.3.7.2.4
Divisez par .
Étape 5.1.4
Évaluez .
Étape 5.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.4.3
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
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 6.3
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 6.4
Simplifiez
Étape 6.4.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.4.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.4.1.2
Multipliez .
Étape 6.4.1.2.1
Multipliez par .
Étape 6.4.1.2.2
Multipliez par .
Étape 6.4.1.3
Soustrayez de .
Étape 6.4.2
Multipliez par .
Étape 6.5
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 6.5.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.5.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.5.1.2
Multipliez .
Étape 6.5.1.2.1
Multipliez par .
Étape 6.5.1.2.2
Multipliez par .
Étape 6.5.1.3
Soustrayez de .
Étape 6.5.2
Multipliez par .
Étape 6.5.3
Remplacez le par .
Étape 6.6
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 6.6.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.6.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.6.1.2
Multipliez .
Étape 6.6.1.2.1
Multipliez par .
Étape 6.6.1.2.2
Multipliez par .
Étape 6.6.1.3
Soustrayez de .
Étape 6.6.2
Multipliez par .
Étape 6.6.3
Remplacez le par .
Étape 6.7
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
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
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 10.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 10.2.1
Soustrayez de .
Étape 10.2.2
Additionnez et .
Étape 11
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 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
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 12.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.1.4
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 12.2.1.5
Simplifiez chaque terme.
Étape 12.2.1.5.1
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.5.2
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.5.3
Multipliez par .
Étape 12.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 12.2.1.5.5
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.5.5.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 12.2.1.5.5.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 12.2.1.5.5.3
Associez et .
Étape 12.2.1.5.5.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 12.2.1.5.5.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.5.5.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.1.5.5.5
Évaluez l’exposant.
Étape 12.2.1.5.6
Multipliez par .
Étape 12.2.1.5.7
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.5.8
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.5.9
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.5.9.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.5.9.2
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.5.10
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 12.2.1.6
Additionnez et .
Étape 12.2.1.7
Additionnez et .
Étape 12.2.1.8
Annulez le facteur commun à et .
Étape 12.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.8.2
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.8.3
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.8.4
Annulez les facteurs communs.
Étape 12.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.8.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.8.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.1.9
Appliquez la règle de produit à .
Étape 12.2.1.10
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.1.11
Annulez le facteur commun de .
Étape 12.2.1.11.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 12.2.1.11.2
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.11.3
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.11.4
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.11.5
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.1.12
Multipliez par .
Étape 12.2.1.13
Multipliez par .
Étape 12.2.1.14
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.15
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 12.2.1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.1.15.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.1.15.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.1.16
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 12.2.1.16.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 12.2.1.16.1.1
Multipliez par .
Étape 12.2.1.16.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 12.2.1.16.1.3
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 12.2.1.16.1.4
Multipliez par .
Étape 12.2.1.16.1.5
Réécrivez comme .
Étape 12.2.1.16.1.6
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 12.2.1.16.2
Additionnez et .
Étape 12.2.1.16.3
Additionnez et .
Étape 12.2.1.17
Annulez le facteur commun à et .
Étape 12.2.1.17.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.17.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 12.2.1.17.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.17.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.17.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.1.18
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 12.2.1.19
Annulez le facteur commun de .
Étape 12.2.1.19.1
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.1.19.2
Annulez le facteur commun.
Étape 12.2.1.19.3
Réécrivez l’expression.
Étape 12.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
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
Multipliez par .
Étape 12.2.2.6
Multipliez par .
Étape 12.2.2.7
Réorganisez les facteurs de .
Étape 12.2.2.8
Multipliez par .
Étape 12.2.2.9
Réorganisez les facteurs de .
Étape 12.2.2.10
Multipliez par .
Étape 12.2.2.11
Multipliez par .
Étape 12.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 12.2.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 12.2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.4.2
Multipliez par .
Étape 12.2.4.3
Multipliez par .
Étape 12.2.4.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.4.5
Multipliez par .
Étape 12.2.4.6
Multipliez par .
Étape 12.2.4.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.4.8
Multipliez par .
Étape 12.2.4.9
Multipliez par .
Étape 12.2.4.10
Appliquez la propriété distributive.
Étape 12.2.4.11
Multipliez par .
Étape 12.2.4.12
Déplacez à gauche de .
Étape 12.2.5
Simplifiez les termes.
Étape 12.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 12.2.5.2
Additionnez et .
Étape 12.2.5.3
Soustrayez de .
Étape 12.2.5.4
Additionnez et .
Étape 12.2.5.5
Réécrivez comme .
Étape 12.2.5.6
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.5.7
Factorisez à partir de .
Étape 12.2.5.8
Placez le signe moins devant la fraction.
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
Étape 14.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 14.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 14.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 14.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 14.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.2.2
Soustrayez de .
Étape 15
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 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
Appliquez la règle de produit à .
Étape 16.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 16.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.4
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 16.2.1.5
Simplifiez chaque terme.
Étape 16.2.1.5.1
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.5.2
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.5.3
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5.5
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5.6
Appliquez la règle de produit à .
Étape 16.2.1.5.7
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.5.8
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5.9
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.5.9.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 16.2.1.5.9.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 16.2.1.5.9.3
Associez et .
Étape 16.2.1.5.9.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 16.2.1.5.9.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.5.9.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.5.9.5
Évaluez l’exposant.
Étape 16.2.1.5.10
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5.11
Appliquez la règle de produit à .
Étape 16.2.1.5.12
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.5.13
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.5.14
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.5.15
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.5.15.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.5.15.2
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.5.16
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 16.2.1.5.17
Multipliez par .
Étape 16.2.1.6
Additionnez et .
Étape 16.2.1.7
Soustrayez de .
Étape 16.2.1.8
Annulez le facteur commun à et .
Étape 16.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.8.2
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.8.3
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.8.4
Annulez les facteurs communs.
Étape 16.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.8.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.8.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.9
Appliquez la règle de produit à .
Étape 16.2.1.10
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.11
Annulez le facteur commun de .
Étape 16.2.1.11.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 16.2.1.11.2
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.11.3
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.11.4
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.11.5
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.12
Multipliez par .
Étape 16.2.1.13
Multipliez par .
Étape 16.2.1.14
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.15
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 16.2.1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.1.15.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.1.15.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.1.16
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 16.2.1.16.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 16.2.1.16.1.1
Multipliez par .
Étape 16.2.1.16.1.2
Multipliez par .
Étape 16.2.1.16.1.3
Multipliez par .
Étape 16.2.1.16.1.4
Multipliez .
Étape 16.2.1.16.1.4.1
Multipliez par .
Étape 16.2.1.16.1.4.2
Multipliez par .
Étape 16.2.1.16.1.4.3
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.16.1.4.4
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.16.1.4.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 16.2.1.16.1.4.6
Additionnez et .
Étape 16.2.1.16.1.5
Réécrivez comme .
Étape 16.2.1.16.1.5.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 16.2.1.16.1.5.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 16.2.1.16.1.5.3
Associez et .
Étape 16.2.1.16.1.5.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 16.2.1.16.1.5.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.16.1.5.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.16.1.5.5
Évaluez l’exposant.
Étape 16.2.1.16.2
Additionnez et .
Étape 16.2.1.16.3
Soustrayez de .
Étape 16.2.1.17
Annulez le facteur commun à et .
Étape 16.2.1.17.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.17.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 16.2.1.17.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.17.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.17.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.1.18
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 16.2.1.19
Annulez le facteur commun de .
Étape 16.2.1.19.1
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.1.19.2
Annulez le facteur commun.
Étape 16.2.1.19.3
Réécrivez l’expression.
Étape 16.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Étape 16.2.2.1
Multipliez par .
Étape 16.2.2.2
Multipliez par .
Étape 16.2.2.3
Multipliez par .
Étape 16.2.2.4
Multipliez par .
Étape 16.2.2.5
Multipliez par .
Étape 16.2.2.6
Multipliez par .
Étape 16.2.2.7
Réorganisez les facteurs de .
Étape 16.2.2.8
Multipliez par .
Étape 16.2.2.9
Réorganisez les facteurs de .
Étape 16.2.2.10
Multipliez par .
Étape 16.2.2.11
Multipliez par .
Étape 16.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 16.2.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 16.2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.4.2
Multipliez par .
Étape 16.2.4.3
Multipliez par .
Étape 16.2.4.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.4.5
Multipliez par .
Étape 16.2.4.6
Multipliez par .
Étape 16.2.4.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.4.8
Multipliez par .
Étape 16.2.4.9
Multipliez par .
Étape 16.2.4.10
Appliquez la propriété distributive.
Étape 16.2.4.11
Multipliez par .
Étape 16.2.4.12
Multipliez par .
Étape 16.2.5
Simplifiez les termes.
Étape 16.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 16.2.5.2
Additionnez et .
Étape 16.2.5.3
Additionnez et .
Étape 16.2.5.4
Soustrayez de .
Étape 16.2.5.5
Réécrivez comme .
Étape 16.2.5.6
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.5.7
Factorisez à partir de .
Étape 16.2.5.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 16.2.6
La réponse finale est .
Étape 17
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 18