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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 du quotient qui indique que est où et .
Étape 1.1.2
Différenciez.
Étape 1.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.4
Additionnez et .
Étape 1.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.6
Additionnez et .
Étape 1.1.7
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.8
Multipliez par .
Étape 1.1.9
Simplifiez
Étape 1.1.9.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.9.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.9.2.1
Multipliez par .
Étape 1.1.9.2.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.9.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.9.3.1
Réécrivez comme .
Étape 1.1.9.3.2
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où 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
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 2.3.1
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.3.2
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.3.2.1
Définissez égal à .
Étape 2.3.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.3.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.3.3.1
Définissez égal à .
Étape 2.3.3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.3.4
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 3
Les valeurs qui rendent la dérivée égale à sont .
Étape 4
Étape 4.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.2
Résolvez .
Étape 4.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 4.2.2
Simplifiez .
Étape 4.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 4.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 4.2.2.3
Plus ou moins est .
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
Additionnez et .
Étape 6.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 6.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.2.2
Multipliez par .
Étape 6.2.3
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
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
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.1.2
Associez et .
Étape 7.2.1.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.1.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1.4.1
Multipliez par .
Étape 7.2.1.4.2
Additionnez et .
Étape 7.2.1.5
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.1.6
Associez et .
Étape 7.2.1.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.1.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1.8.1
Multipliez par .
Étape 7.2.1.8.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.1.9
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 7.2.1.10
Associez les exposants.
Étape 7.2.1.10.1
Factorisez le signe négatif.
Étape 7.2.1.10.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.10.3
Multipliez par .
Étape 7.2.1.10.4
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.6
Multipliez par .
Étape 7.2.3
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 7.2.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.4.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 7.2.4.2
Factorisez à partir de .
Étape 7.2.4.3
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.4.4
Réécrivez l’expression.
Étape 7.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 7.2.6
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
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 8.2.1.2
Associez et .
Étape 8.2.1.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 8.2.1.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.2.1.4.1
Multipliez par .
Étape 8.2.1.4.2
Additionnez et .
Étape 8.2.1.5
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 8.2.1.6
Associez et .
Étape 8.2.1.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 8.2.1.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.2.1.8.1
Multipliez par .
Étape 8.2.1.8.2
Soustrayez de .
Étape 8.2.1.9
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 8.2.1.10
Associez les exposants.
Étape 8.2.1.10.1
Factorisez le signe négatif.
Étape 8.2.1.10.2
Multipliez par .
Étape 8.2.1.10.3
Multipliez par .
Étape 8.2.1.10.4
Multipliez par .
Étape 8.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 8.2.2.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 8.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.3
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 8.2.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.4.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 8.2.4.2
Factorisez à partir de .
Étape 8.2.4.3
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.4.4
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.5.2
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.6
La réponse finale est .
Étape 8.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue 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
Additionnez et .
Étape 9.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 9.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 9.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.2.2
Multipliez par .
Étape 9.2.3
La réponse finale est .
Étape 9.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 10
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Diminue sur :
Étape 11