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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez en utilisant la règle multiple constante.
Étape 1.1.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.1.1.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
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 de puissance qui indique que est où .
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 1.1.9
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.11
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.12
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.12.1
Additionnez et .
Étape 1.1.12.2
Multipliez par .
Étape 1.1.13
Simplifiez
Étape 1.1.13.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.13.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.13.3
Associez des termes.
Étape 1.1.13.3.1
Associez et .
Étape 1.1.13.3.2
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.13.3.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.13.3.3.1
Multipliez par .
Étape 1.1.13.3.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.13.3.3.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.13.3.3.2
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 1.1.13.3.3.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.13.3.3.4
Soustrayez de .
Étape 1.1.13.3.4
Associez et .
Étape 1.1.13.3.5
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.13.3.6
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.13.3.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.13.3.6.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.13.3.6.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.13.3.6.4
Divisez par .
Étape 1.1.13.3.7
Associez et .
Étape 1.1.13.3.8
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.13.3.9
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.13.3.10
Associez et .
Étape 1.1.13.3.11
Additionnez et .
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
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 2.2.1
Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.
Étape 2.2.2
Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.
Étape 2.3
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 2.3.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.3.2.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.3.2.1.1.1
Déplacez .
Étape 2.3.2.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.2.1.1.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.2.1.1.4
Additionnez et .
Étape 2.3.2.1.1.5
Divisez par .
Étape 2.3.2.1.2
Simplifiez .
Étape 2.3.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.3.1
Multipliez par .
Étape 2.4
Résolvez l’équation.
Étape 2.4.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.4.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.4.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.4.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.4.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.4.2.3.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 2.4.2.3.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.2.3.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.4.2.3.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.2.3.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.3.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.2.3.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.5
Excluez les solutions qui ne rendent pas vrai.
Étape 3
Le domaine du problème d’origine ne comprend aucune valeur de où la dérivée est ou indéfinie.
Aucun point critique n’a été trouvé
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
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 4.1.3
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 4.1.4
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 4.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.5
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
Après avoir trouvé le point qui rend la dérivée égale à ou indéfinie, l’intervalle pour vérifier où augmente et diminue est .
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.2
Évaluez l’exposant.
Étape 6.2.1.3
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.4
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.1.4.1
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.4.2
Évaluez l’exposant.
Étape 6.2.1.4.3
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.5
Multipliez le numérateur et le dénominateur de par le conjugué de pour rendre le dénominateur réel.
Étape 6.2.1.6
Multipliez.
Étape 6.2.1.6.1
Associez.
Étape 6.2.1.6.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.1.6.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.6.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.1.6.2.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.2.1.6.2.4
Additionnez et .
Étape 6.2.1.6.2.5
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.7
Déplacez le moins un du dénominateur de .
Étape 6.2.1.8
Réécrivez comme .
Étape 6.2.1.9
Multipliez par .
Étape 6.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.3
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 chaque terme.
Étape 7.2.1.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 7.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 7.2.1.4
Divisez par .
Étape 7.2.2
Additionnez et .
Étape 7.2.3
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 8
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Étape 9