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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 2.4
Évaluez .
Étape 2.4.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.4.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.7
Multipliez par .
Étape 2.4.8
Soustrayez de .
Étape 2.4.9
Déplacez à gauche de .
Étape 2.4.10
Réécrivez comme .
Étape 2.4.11
Déplacez à gauche de .
Étape 2.5
Simplifiez
Étape 2.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.5.3
Associez des termes.
Étape 2.5.3.1
Multipliez par .
Étape 2.5.3.2
Multipliez par .
Étape 2.5.3.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.5.3.3.1
Déplacez .
Étape 2.5.3.3.2
Multipliez par .
Étape 2.5.3.3.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.5.3.3.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.5.3.3.3
Additionnez et .
Étape 2.5.3.4
Soustrayez de .
Étape 2.5.3.5
Soustrayez de .
Étape 2.5.3.6
Additionnez et .
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
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 5.1.4
Évaluez .
Étape 5.1.4.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 5.1.4.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.4.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.4.7
Multipliez par .
Étape 5.1.4.8
Soustrayez de .
Étape 5.1.4.9
Déplacez à gauche de .
Étape 5.1.4.10
Réécrivez comme .
Étape 5.1.4.11
Déplacez à gauche de .
Étape 5.1.5
Simplifiez
Étape 5.1.5.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 5.1.5.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 5.1.5.3
Associez des termes.
Étape 5.1.5.3.1
Multipliez par .
Étape 5.1.5.3.2
Multipliez par .
Étape 5.1.5.3.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 5.1.5.3.3.1
Déplacez .
Étape 5.1.5.3.3.2
Multipliez par .
Étape 5.1.5.3.3.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.1.5.3.3.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.1.5.3.3.3
Additionnez et .
Étape 5.1.5.3.4
Soustrayez de .
Étape 5.1.5.3.5
Soustrayez de .
Étape 5.1.5.3.6
Additionnez et .
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 à partir de .
Étape 6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.3
Factorisez à partir de .
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 et résolvez .
Étape 6.4.1
Définissez égal à .
Étape 6.4.2
Résolvez pour .
Étape 6.4.2.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 6.4.2.2
Simplifiez .
Étape 6.4.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 6.4.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 6.4.2.2.3
Plus ou moins est .
Étape 6.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 6.5.1
Définissez égal à .
Étape 6.5.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.6
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 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2
Additionnez et .
Étape 11
Étape 11.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 11.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 11.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 11.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.3.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 11.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 11.3.2.2
Additionnez et .
Étape 11.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.4.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 11.4.2.2
Additionnez et .
Étape 11.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.5
Comma la dérivée première n’a pas changé de signe autour de , ce n’est pas ni un maximum ni un minimum local.
Pas un maximum ni un minimum local
Étape 11.6
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
est un maximum local
Étape 12