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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.5
Associez et .
Étape 1.1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.7.1
Multipliez par .
Étape 1.1.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.8
Associez les fractions.
Étape 1.1.8.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.8.2
Associez et .
Étape 1.1.8.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.8.4
Associez et .
Étape 1.1.9
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.10
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.11
Additionnez et .
Étape 1.1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.14
Associez les fractions.
Étape 1.1.14.1
Multipliez par .
Étape 1.1.14.2
Associez et .
Étape 1.1.14.3
Associez et .
Étape 1.1.15
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.16
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.17
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.18
Additionnez et .
Étape 1.1.19
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.20
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.20.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.20.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.20.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.21
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.22
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.23
Multipliez par .
Étape 1.1.24
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.25
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.26
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.26.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.26.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.26.3
Additionnez et .
Étape 1.1.26.4
Divisez par .
Étape 1.1.27
Simplifiez .
Étape 1.1.28
Soustrayez de .
Étape 1.1.29
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 2
Étape 2.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 2.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 2.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.2.3.1
Divisez par .
Étape 2.3.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 2.3.4
Simplifiez .
Étape 2.3.4.1
Réécrivez comme .
Étape 2.3.4.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 2.3.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.3.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 2.3.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.3.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 3
Les valeurs qui rendent la dérivée égale à sont .
Étape 4
Étape 4.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 4.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 4.1.2
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 4.2
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.3
Résolvez .
Étape 4.3.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 4.3.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 4.3.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 4.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 4.3.2.2.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 4.3.2.2.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 4.3.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.3.2.2.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 4.3.2.2.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 4.3.2.2.1.2
Simplifiez
Étape 4.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.3.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 4.3.3
Résolvez .
Étape 4.3.3.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 4.3.3.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 4.3.3.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 4.3.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.3.3.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 4.3.3.2.2.2
Divisez par .
Étape 4.3.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.3.3.2.3.1
Divisez par .
Étape 4.3.3.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 4.3.3.4
Simplifiez .
Étape 4.3.3.4.1
Réécrivez comme .
Étape 4.3.3.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.3.3.4.1.2
Réécrivez comme .
Étape 4.3.3.4.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 4.3.3.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 4.3.3.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 4.3.3.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 4.3.3.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 4.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.5
Résolvez .
Étape 4.5.1
Soustrayez des deux côtés de l’inégalité.
Étape 4.5.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 4.5.2.1
Divisez chaque terme dans par . Lorsque vous multipliez ou divisez les deux côtés d’une inégalité par une valeur négative, inversez le sens du signe d’inégalité.
Étape 4.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.5.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 4.5.2.2.2
Divisez par .
Étape 4.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.5.2.3.1
Divisez par .
Étape 4.5.3
Take the specified root of both sides of the inequality to eliminate the exponent on the left side.
Étape 4.5.4
Simplifiez l’équation.
Étape 4.5.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.5.4.1.1
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 4.5.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.5.4.2.1
Simplifiez .
Étape 4.5.4.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 4.5.4.2.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.5.4.2.1.1.2
Réécrivez comme .
Étape 4.5.4.2.1.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 4.5.4.2.1.3
La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre et est .
Étape 4.5.5
Écrivez comme fonction définie par morceaux.
Étape 4.5.5.1
Pour déterminer l’intervalle pour la première partie, déterminez où l’intérieur de la valeur absolue est non négatif.
Étape 4.5.5.2
Dans la partie où est non négatif, retirez la valeur absolue.
Étape 4.5.5.3
Pour déterminer l’intervalle pour la deuxième partie, déterminez où l’intérieur de la valeur absolue est négatif.
Étape 4.5.5.4
Dans la partie où est négatif, retirez la valeur absolue et multipliez par .
Étape 4.5.5.5
Écrivez comme fonction définie par morceaux.
Étape 4.5.6
Déterminez l’intersection de et .
Étape 4.5.7
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 4.5.7.1
Divisez chaque terme dans par . Lorsque vous multipliez ou divisez les deux côtés d’une inégalité par une valeur négative, inversez le sens du signe d’inégalité.
Étape 4.5.7.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 4.5.7.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 4.5.7.2.2
Divisez par .
Étape 4.5.7.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 4.5.7.3.1
Déplacez le moins un du dénominateur de .
Étape 4.5.7.3.2
Réécrivez comme .
Étape 4.5.7.3.3
Multipliez par .
Étape 4.5.8
Déterminez l’union des solutions.
ou
ou
Étape 4.6
L’équation est indéfinie là où le dénominateur est égal à , l’argument d’une racine carrée est inférieur à ou l’argument d’un logarithme est inférieur ou égal à .
Étape 5
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée ou indéfinie.
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.2.1.3
Additionnez et .
Étape 6.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.2.2.2
Additionnez et .
Étape 6.2.2.3
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.4
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.2.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.2.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.2.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.2.2.6
Simplifiez
Étape 6.2.3
Multipliez le numérateur et le dénominateur de par le conjugué de pour rendre le dénominateur réel.
Étape 6.2.4
Multipliez.
Étape 6.2.4.1
Associez.
Étape 6.2.4.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.4.2.1
Ajoutez des parenthèses.
Étape 6.2.4.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.4.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.4.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.2.4.2.5
Additionnez et .
Étape 6.2.4.2.6
Réécrivez comme .
Étape 6.2.5
Multipliez par .
Étape 6.2.6
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.2.7
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.8
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.9
Séparez les fractions.
Étape 6.2.10
Divisez par .
Étape 6.2.11
Divisez par .
Étape 6.2.12
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur la dérivée est . Comme elle contient un nombre imaginaire, la fonction n’existe pas sur .
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 7.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.3
Additionnez et .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 7.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.2.2
Additionnez et .
Étape 7.2.2.3
Réécrivez comme .
Étape 7.2.2.4
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 7.2.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 7.2.2.6
Évaluez l’exposant.
Étape 7.2.3
Divisez par .
Étape 7.2.4
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 8
Étape 8.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 8.2
Simplifiez le résultat.
Étape 8.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 8.2.1.2
Multipliez par .
Étape 8.2.1.3
Additionnez et .
Étape 8.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 8.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 8.2.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 8.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 8.2.2.2
Additionnez et .
Étape 8.2.3
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 8.2.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 8.2.4.1
Multipliez par .
Étape 8.2.4.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.4.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 8.2.4.2
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 8.2.4.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 8.2.4.4
Soustrayez de .
Étape 8.2.5
La réponse finale est .
Étape 8.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 9
Étape 9.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 9.2
Simplifiez le résultat.
Étape 9.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 9.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.1.2
Multipliez par .
Étape 9.2.1.3
Additionnez et .
Étape 9.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 9.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 9.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 9.2.2.2
Additionnez et .
Étape 9.2.2.3
Réécrivez comme .
Étape 9.2.2.4
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.2.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.2.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.2.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.2.2.6
Évaluez l’exposant.
Étape 9.2.3
Divisez par .
Étape 9.2.4
La réponse finale est .
Étape 9.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 10
Étape 10.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.3
Additionnez et .
Étape 10.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 10.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2
Additionnez et .
Étape 10.2.2.3
Réécrivez comme .
Étape 10.2.2.4
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 10.2.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.2.6
Simplifiez
Étape 10.2.3
Multipliez le numérateur et le dénominateur de par le conjugué de pour rendre le dénominateur réel.
Étape 10.2.4
Multipliez.
Étape 10.2.4.1
Associez.
Étape 10.2.4.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 10.2.4.2.1
Ajoutez des parenthèses.
Étape 10.2.4.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.4.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.4.2.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 10.2.4.2.5
Additionnez et .
Étape 10.2.4.2.6
Réécrivez comme .
Étape 10.2.5
Multipliez par .
Étape 10.2.6
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 10.2.7
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.8
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.9
Séparez les fractions.
Étape 10.2.10
Divisez par .
Étape 10.2.11
Divisez par .
Étape 10.2.12
La réponse finale est .
Étape 10.3
Sur la dérivée est . Comme elle contient un nombre imaginaire, la fonction n’existe pas sur .
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
La fonction n’est pas réelle sur car est imaginaire
Étape 11
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Diminue sur :
Étape 12