Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux f(x)=x^4-5x^2-3
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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
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
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 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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
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
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 à partir de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3
Factorisez à partir de .
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 .
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
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.5.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.5.2.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 5.5.2.4
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.4.1
Réécrivez comme .
Étape 5.5.2.4.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.4.3
Associez et simplifiez le dénominateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.4.3.1
Multipliez par .
Étape 5.5.2.4.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 5.5.2.4.3.3
Élevez à la puissance .
Étape 5.5.2.4.3.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.5.2.4.3.5
Additionnez et .
Étape 5.5.2.4.3.6
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.4.3.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 5.5.2.4.3.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.5.2.4.3.6.3
Associez et .
Étape 5.5.2.4.3.6.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.4.3.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.4.3.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5.2.4.3.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 5.5.2.4.4
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.4.4.1
Associez en utilisant la règle de produit pour les radicaux.
Étape 5.5.2.4.4.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 5.5.2.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 5.5.2.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
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
L’élévation de à toute puissance positive produit .
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
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.1.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.1
Additionnez et .
Étape 11.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 11.2.3
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
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 13.1.2
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 13.1.2.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 13.1.2.3
Associez et .
Étape 13.1.2.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1.2.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 13.1.2.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 13.1.2.5
Évaluez l’exposant.
Étape 13.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 13.1.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 13.1.4.2
Annulez le facteur commun.
Étape 13.1.4.3
Réécrivez l’expression.
Étape 13.1.5
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
Appliquez la règle de produit à .
Étape 15.2.1.2
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.2.1
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.2.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 15.2.1.2.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 15.2.1.2.1.3
Associez et .
Étape 15.2.1.2.1.4
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.2.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.2.1.4.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.2.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.2.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.2.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.2.1.4.2.4
Divisez par .
Étape 15.2.1.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.4
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.4.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.5
Appliquez la règle de produit à .
Étape 15.2.1.6
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 15.2.1.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 15.2.1.6.3
Associez et .
Étape 15.2.1.6.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 15.2.1.7
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.1.8
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.8.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.8.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 15.2.1.8.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 15.2.1.8.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 15.2.1.9
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.9.1
Associez et .
Étape 15.2.1.9.2
Multipliez par .
Étape 15.2.1.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 15.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.2.1
Multipliez par .
Étape 15.2.2.2
Multipliez par .
Étape 15.2.2.3
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 15.2.2.4
Multipliez par .
Étape 15.2.2.5
Multipliez par .
Étape 15.2.2.6
Multipliez par .
Étape 15.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 15.2.4
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.4.1
Multipliez par .
Étape 15.2.4.2
Multipliez par .
Étape 15.2.5
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 15.2.5.2
Soustrayez de .
Étape 15.2.5.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 15.2.6
La réponse finale est .
Étape 16
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 17
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 17.1.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 17.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 17.1.3
Multipliez par .
Étape 17.1.4
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1.4.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 17.1.4.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 17.1.4.3
Associez et .
Étape 17.1.4.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1.4.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 17.1.4.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 17.1.4.5
Évaluez l’exposant.
Étape 17.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 17.1.6
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 17.1.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 17.1.6.2
Annulez le facteur commun.
Étape 17.1.6.3
Réécrivez l’expression.
Étape 17.1.7
Multipliez par .
Étape 17.2
Soustrayez de .
Étape 18
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 19
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 19.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 19.2.1.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 19.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 19.2.1.3
Multipliez par .
Étape 19.2.1.4
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.4.1
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.4.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 19.2.1.4.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 19.2.1.4.1.3
Associez et .
Étape 19.2.1.4.1.4
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.4.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.4.1.4.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.4.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.4.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 19.2.1.4.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 19.2.1.4.1.4.2.4
Divisez par .
Étape 19.2.1.4.2
Élevez à la puissance .
Étape 19.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 19.2.1.6
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.6.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 19.2.1.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 19.2.1.7
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.7.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 19.2.1.7.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 19.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 19.2.1.9
Multipliez par .
Étape 19.2.1.10
Réécrivez comme .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.10.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 19.2.1.10.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 19.2.1.10.3
Associez et .
Étape 19.2.1.10.4
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.10.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 19.2.1.10.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 19.2.1.10.5
Évaluez l’exposant.
Étape 19.2.1.11
Élevez à la puissance .
Étape 19.2.1.12
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.12.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.12.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.12.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 19.2.1.12.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 19.2.1.12.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 19.2.1.13
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.1.13.1
Associez et .
Étape 19.2.1.13.2
Multipliez par .
Étape 19.2.1.14
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 19.2.2
Déterminez le dénominateur commun.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.2.1
Multipliez par .
Étape 19.2.2.2
Multipliez par .
Étape 19.2.2.3
Écrivez comme une fraction avec le dénominateur .
Étape 19.2.2.4
Multipliez par .
Étape 19.2.2.5
Multipliez par .
Étape 19.2.2.6
Multipliez par .
Étape 19.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 19.2.4
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.4.1
Multipliez par .
Étape 19.2.4.2
Multipliez par .
Étape 19.2.5
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 19.2.5.1
Soustrayez de .
Étape 19.2.5.2
Soustrayez de .
Étape 19.2.5.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 19.2.6
La réponse finale est .
Étape 20
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un minimum local
Étape 21