Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux f(x)=x^3-2x^2-4x+3
Étape 1
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.2
Additionnez et .
Étape 2
Déterminez la dérivée seconde de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Additionnez et .
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.2.3
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.3.3
Multipliez par .
Étape 4.1.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.2
Additionnez et .
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Factorisez par regroupement.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.1
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 .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1.2
Réécrivez comme plus
Étape 5.2.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 5.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.2.1
Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.
Étape 5.2.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 5.2.3
Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, .
Étape 5.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.4
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.1
Définissez égal à .
Étape 5.4.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.4.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.4.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.4.2.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 5.5
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.1
Définissez égal à .
Étape 5.5.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
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 7
Points critiques à évaluer.
Étape 8
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 9
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 9.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 9.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 9.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 9.1.2
Multipliez par .
Étape 9.2
Soustrayez de .
Étape 10
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 11
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.5
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.5.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.5.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.6
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.7
Multipliez par .
Étape 11.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.9
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.10
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.10.1
Associez et .
Étape 11.2.1.10.2
Multipliez par .
Étape 11.2.1.11
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 11.2.1.12
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.12.1
Multipliez par .
Étape 11.2.1.12.2
Associez et .
Étape 11.2.1.12.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.1
Multipliez par .
Étape 11.2.2.2
Multipliez par .
Étape 11.2.2.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2.4
Multipliez par .
Étape 11.2.2.5
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 11.2.2.6
Multipliez par .
Étape 11.2.2.7
Multipliez par .
Étape 11.2.2.8
Réorganisez les facteurs de .
Étape 11.2.2.9
Multipliez par .
Étape 11.2.2.10
Multipliez par .
Étape 11.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.4
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.4.1
Multipliez par .
Étape 11.2.4.2
Multipliez par .
Étape 11.2.4.3
Multipliez par .
Étape 11.2.5
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 11.2.5.2
Additionnez et .
Étape 11.2.5.3
Additionnez et .
Étape 11.2.6
La réponse finale est .
Étape 12
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 13
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1
Multipliez par .
Étape 13.2
Soustrayez de .
Étape 14
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 15
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.3
Multipliez par .
Étape 15.2.1.4
Multipliez par .
Étape 15.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.3
Additionnez et .
Étape 15.2.3
La réponse finale est .
Étape 16
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
Étape 17