Calcul infinitésimal Exemples

$x^{2} e^{17 x}$

Étape 1

Déterminez la dérivée première.

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Étape 1.1

Déterminez la dérivée première.

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Étape 1.1.1

Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ est $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ où $f (x) = x^{2}$ et $g (x) = e^{17 x}$ .

$x^{2} \frac{d}{d x} [e^{17 x}] + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.2

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = e^{x}$ et $g (x) = 17 x$ .

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Étape 1.1.2.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $17 x$ .

$x^{2} (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [17 x]) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.2.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ est $a^{u} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

$x^{2} (e^{u} \frac{d}{d x} [17 x]) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $17 x$ .

$x^{2} (e^{17 x} \frac{d}{d x} [17 x]) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.3

Différenciez.

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Étape 1.1.3.1

Comme $17$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $17 x$ par rapport à $x$ est $17 \frac{d}{d x} [x]$ .

$x^{2} (e^{17 x} (17 \frac{d}{d x} [x])) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$x^{2} (e^{17 x} (17 \cdot 1)) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.3.3

Simplifiez l’expression.

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Étape 1.1.3.3.1

Multipliez $17$ par $1$ .

$x^{2} (e^{17 x} \cdot 17) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.3.3.2

Déplacez $17$ à gauche de $e^{17 x}$ .

$x^{2} (17 \cdot e^{17 x}) + e^{17 x} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Étape 1.1.3.4

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 2$ .

$x^{2} (17 e^{17 x}) + e^{17 x} (2 x)$

Étape 1.1.4

Simplifiez

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Étape 1.1.4.1

Remettez les termes dans l’ordre.

$17 e^{17 x} x^{2} + 2 e^{17 x} x$

Étape 1.1.4.2

Remettez les facteurs dans l’ordre dans $17 e^{17 x} x^{2} + 2 e^{17 x} x$ .

$f' (x) = 17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x}$

Étape 1.2

La dérivée première de $f (x)$ par rapport à $x$ est $17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x}$ .

$17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x}$

Étape 2

Définissez la dérivée première égale à $0$ puis résolvez l’équation $17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x} = 0$ .

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Étape 2.1

Définissez la dérivée première égale à $0$ .

$17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x} = 0$

Étape 2.2

Factorisez $x e^{17 x}$ à partir de $17 x^{2} e^{17 x} + 2 x e^{17 x}$ .

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Étape 2.2.1

Factorisez $x e^{17 x}$ à partir de $17 x^{2} e^{17 x}$ .

$x e^{17 x} (17 x) + 2 x e^{17 x} = 0$

Étape 2.2.2

Factorisez $x e^{17 x}$ à partir de $2 x e^{17 x}$ .

$x e^{17 x} (17 x) + x e^{17 x} (2) = 0$

Étape 2.2.3

Factorisez $x e^{17 x}$ à partir de $x e^{17 x} (17 x) + x e^{17 x} (2)$ .

$x e^{17 x} (17 x + 2) = 0$

Étape 2.3

Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à $0$ , l’expression entière sera égale à $0$ .

$x = 0$

$e^{17 x} = 0$

$17 x + 2 = 0$

Étape 2.4

Définissez $x$ égal à $0$ .

$x = 0$

Étape 2.5

Définissez $e^{17 x}$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 2.5.1

Définissez $e^{17 x}$ égal à $0$ .

$e^{17 x} = 0$

Étape 2.5.2

Résolvez $e^{17 x} = 0$ pour $x$ .

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Étape 2.5.2.1

Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.

$\ln (e^{17 x}) = \ln (0)$

Étape 2.5.2.2

L’équation ne peut pas être résolue car $\ln (0)$ est indéfini.

Indéfini

Étape 2.5.2.3

Il n’y a pas de solution pour $e^{17 x} = 0$

Aucune solution

Étape 2.6

Définissez $17 x + 2$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 2.6.1

Définissez $17 x + 2$ égal à $0$ .

$17 x + 2 = 0$

Étape 2.6.2

Résolvez $17 x + 2 = 0$ pour $x$ .

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Étape 2.6.2.1

Soustrayez $2$ des deux côtés de l’équation.

$17 x = - 2$

Étape 2.6.2.2

Divisez chaque terme dans $17 x = - 2$ par $17$ et simplifiez.

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Étape 2.6.2.2.1

Divisez chaque terme dans $17 x = - 2$ par $17$ .

$\frac{17 x}{17} = \frac{- 2}{17}$

Étape 2.6.2.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 2.6.2.2.2.1

Annulez le facteur commun de $17$ .

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Étape 2.6.2.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{17 x}{17} = \frac{- 2}{17}$

Étape 2.6.2.2.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{- 2}{17}$

Étape 2.6.2.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 2.6.2.2.3.1

Placez le signe moins devant la fraction.

$x = - \frac{2}{17}$

Étape 2.7

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $x e^{17 x} (17 x + 2) = 0$ vraie.

$x = 0, - \frac{2}{17}$

Étape 3

Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.

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Étape 3.1

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 4

Évaluez $x^{2} e^{17 x}$ sur chaque valeur $x$ où la dérivée est $0$ ou indéfinie.

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Étape 4.1

Évaluez sur $x = 0$ .

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Étape 4.1.1

Remplacez $x$ par $0$ .

${(0)}^{2} e^{17 (0)}$

Étape 4.1.2

Simplifiez

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Étape 4.1.2.1

L’élévation de $0$ à toute puissance positive produit $0$ .

$0 e^{17 (0)}$

Étape 4.1.2.2

Multipliez $17$ par $0$ .

$0 e^{0}$

Étape 4.1.2.3

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$0 \cdot 1$

Étape 4.1.2.4

Multipliez $0$ par $1$ .

$0$

Étape 4.2

Évaluez sur $x = - \frac{2}{17}$ .

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Étape 4.2.1

Remplacez $x$ par $- \frac{2}{17}$ .

${(- \frac{2}{17})}^{2} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2

Simplifiez

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Étape 4.2.2.1

Utilisez la règle de puissance ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ pour distribuer l’exposant.

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Étape 4.2.2.1.1

Appliquez la règle de produit à $- \frac{2}{17}$ .

${(- 1)}^{2} {(\frac{2}{17})}^{2} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.1.2

Appliquez la règle de produit à $\frac{2}{17}$ .

${(- 1)}^{2} \frac{2^{2}}{17^{2}} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.2

Simplifiez l’expression.

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Étape 4.2.2.2.1

Élevez $- 1$ à la puissance $2$ .

$1 \frac{2^{2}}{17^{2}} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.2.2

Multipliez $\frac{2^{2}}{17^{2}}$ par $1$ .

$\frac{2^{2}}{17^{2}} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.2.3

Élevez $2$ à la puissance $2$ .

$\frac{4}{17^{2}} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.2.4

Élevez $17$ à la puissance $2$ .

$\frac{4}{289} e^{17 (- \frac{2}{17})}$

Étape 4.2.2.3

Annulez le facteur commun de $17$ .

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Étape 4.2.2.3.1

Placez le signe négatif initial dans $- \frac{2}{17}$ dans le numérateur.

$\frac{4}{289} e^{17 (\frac{- 2}{17})}$

Étape 4.2.2.3.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{4}{289} e^{17 (\frac{- 2}{17})}$

Étape 4.2.2.3.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{4}{289} e^{- 2}$

Étape 4.2.2.4

Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{4}{289} \cdot \frac{1}{e^{2}}$

Étape 4.2.2.5

Associez.

$\frac{4 \cdot 1}{289 e^{2}}$

Étape 4.2.2.6

Multipliez $4$ par $1$ .

$\frac{4}{289 e^{2}}$

Étape 4.3

Indiquez tous les points.

$(0, 0), (- \frac{2}{17}, \frac{4}{289 e^{2}})$

Étape 5