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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2
Évaluez .
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 où .
Étape 1.2.3
Multipliez par .
Étape 1.3
Évaluez .
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 où .
Étape 1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5
Évaluez .
Étape 1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.5.3
Multipliez par .
Étape 1.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.7
Associez des termes.
Étape 1.7.1
Additionnez et .
Étape 1.7.2
Additionnez et .
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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4
Associez des termes.
Étape 2.4.1
Additionnez et .
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
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 4.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
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 où .
Étape 4.1.2.3
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Évaluez .
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 où .
Étape 4.1.3.3
Multipliez par .
Étape 4.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5
Évaluez .
Étape 4.1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.5.3
Multipliez par .
Étape 4.1.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.7
Associez des termes.
Étape 4.1.7.1
Additionnez et .
Étape 4.1.7.2
Additionnez et .
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Étape 5.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.3.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.3.3.1.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 5.3.3.1.2
Annulez le facteur commun à et .
Étape 5.3.3.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.3.3.1.2.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 5.3.3.1.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.3.3.1.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.3.1.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 6
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
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 10
Étape 10.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 10.2.1.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 10.2.1.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 10.2.1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.3.1.1
Multipliez .
Étape 10.2.1.3.1.1.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.1.3.1.1.6
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.1.3.1.1.7
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 10.2.1.3.1.1.8
Additionnez et .
Étape 10.2.1.3.1.1.9
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.2
Multipliez .
Étape 10.2.1.3.1.2.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.2.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.3
Multipliez .
Étape 10.2.1.3.1.3.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.3.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.4
Multipliez .
Étape 10.2.1.3.1.4.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.1.4.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3.2
Soustrayez de .
Étape 10.2.1.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.4.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.4.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.4.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 10.2.1.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.6
Simplifiez
Étape 10.2.1.6.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.6.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.6.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.6.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.6.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.6.2.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 10.2.1.6.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.6.2.3
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.6.2.4
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.6.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.6.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.6.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.6.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10.2.1.8
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.9
Multipliez .
Étape 10.2.1.9.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.9.2
Associez et .
Étape 10.2.1.9.3
Multipliez par .
Étape 10.2.1.10
Associez et .
Étape 10.2.1.11
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10.2.1.12
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.13
Multipliez .
Étape 10.2.1.13.1
Associez et .
Étape 10.2.1.13.2
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.1.13.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.1.13.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 10.2.1.13.5
Additionnez et .
Étape 10.2.1.14
Associez et .
Étape 10.2.1.15
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.1.16
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.16.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 10.2.1.16.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.16.3
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.16.4
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.16.5
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.17
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.17.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.17.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.17.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.18
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.18.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10.2.1.18.2
Multipliez .
Étape 10.2.1.18.2.1
Multipliez par .
Étape 10.2.1.18.2.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 10.2.2.1
Additionnez et .
Étape 10.2.2.2
Additionnez et .
Étape 10.2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 10.2.4
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 10.2.4.1
Multipliez par .
Étape 10.2.4.2
Multipliez par .
Étape 10.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.6.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.2.6.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.6.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.6.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.6.1.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.6.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.6.1.3
Soustrayez de .
Étape 10.2.6.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2.6.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10.2.7
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 10.2.8
Simplifiez les termes.
Étape 10.2.8.1
Associez et .
Étape 10.2.8.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.9
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.9.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.2.9.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.9.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.9.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.9.1.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.9.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.9.1.3
Additionnez et .
Étape 10.2.9.2
Déplacez à gauche de .
Étape 10.2.10
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 10.2.11
Associez et .
Étape 10.2.12
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.13
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.2.13.1
Multipliez par .
Étape 10.2.13.2
Soustrayez de .
Étape 10.2.14
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 10.2.15
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 10.2.16
Associez et .
Étape 10.2.17
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.18
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.19
Multipliez par .
Étape 10.2.20
Additionnez et .
Étape 10.2.21
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 10.2.22
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 10.2.22.1
Multipliez par .
Étape 10.2.22.2
Multipliez par .
Étape 10.2.23
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 10.2.24
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.2.24.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 10.2.24.2
Multipliez par .
Étape 10.2.24.3
Multipliez par .
Étape 10.2.25
La réponse finale est .
Étape 11
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
Étape 12