Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les points d'inflexion x^(1/5)(x+6)
x15(x+6)x15(x+6)
Étape 1
Écrivez x15(x+6)x15(x+6) comme une fonction.
f(x)=x15(x+6)
Étape 2
Déterminez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Déterminez la dérivée première.
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Étape 2.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que ddx[f(x)g(x)] est f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)=x15 et g(x)=x+6.
x15ddx[x+6]+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de x+6 par rapport à x est ddx[x]+ddx[6].
x15(ddx[x]+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=1.
x15(1+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2.3
Comme 6 est constant par rapport à x, la dérivée de 6 par rapport à x est 0.
x15(1+0)+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2.4
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.2.4.1
Additionnez 1 et 0.
x151+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2.4.2
Multipliez x15 par 1.
x15+(x+6)ddx[x15]
x15+(x+6)ddx[x15]
Étape 2.1.2.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=15.
x15+(x+6)(15x15-1)
x15+(x+6)(15x15-1)
Étape 2.1.3
Pour écrire -1 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
x15+(x+6)(15x15-155)
Étape 2.1.4
Associez -1 et 55.
x15+(x+6)(15x15+-155)
Étape 2.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
x15+(x+6)(15x1-155)
Étape 2.1.6
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.6.1
Multipliez -1 par 5.
x15+(x+6)(15x1-55)
Étape 2.1.6.2
Soustrayez 5 de 1.
x15+(x+6)(15x-45)
x15+(x+6)(15x-45)
Étape 2.1.7
Placez le signe moins devant la fraction.
x15+(x+6)(15x-45)
Étape 2.1.8
Associez 15 et x-45.
x15+(x+6)x-455
Étape 2.1.9
Placez x-45 sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif b-n=1bn.
x15+(x+6)15x45
Étape 2.1.10
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.10.1
Appliquez la propriété distributive.
x15+x15x45+615x45
Étape 2.1.10.2
Associez des termes.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.10.2.1
Associez x et 15x45.
x15+x5x45+615x45
Étape 2.1.10.2.2
Placez x45 sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif 1bn=b-n.
x15+xx-455+615x45
Étape 2.1.10.2.3
Multipliez x par x-45 en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.10.2.3.1
Multipliez x par x-45.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.10.2.3.1.1
Élevez x à la puissance 1.
x15+x1x-455+615x45
Étape 2.1.10.2.3.1.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
x15+x1-455+615x45
x15+x1-455+615x45
Étape 2.1.10.2.3.2
Écrivez 1 comme une fraction avec un dénominateur commun.
x15+x55-455+615x45
Étape 2.1.10.2.3.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
x15+x5-455+615x45
Étape 2.1.10.2.3.4
Soustrayez 4 de 5.
x15+x155+615x45
x15+x155+615x45
Étape 2.1.10.2.4
Associez 6 et 15x45.
x15+x155+65x45
Étape 2.1.10.2.5
Pour écrire x15 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
x1555+x155+65x45
Étape 2.1.10.2.6
Associez x15 et 55.
x1555+x155+65x45
Étape 2.1.10.2.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
x155+x155+65x45
Étape 2.1.10.2.8
Déplacez 5 à gauche de x15.
5x15+x155+65x45
Étape 2.1.10.2.9
Additionnez 5x15 et x15.
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
Étape 2.2
Déterminez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de 6x155+65x45 par rapport à x est ddx[6x155]+ddx[65x45].
ddx[6x155]+ddx[65x45]
Étape 2.2.2
Évaluez ddx[6x155].
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Étape 2.2.2.1
Comme 65 est constant par rapport à x, la dérivée de 6x155 par rapport à x est 65ddx[x15].
65ddx[x15]+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=15.
65(15x15-1)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.3
Pour écrire -1 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
65(15x15-155)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.4
Associez -1 et 55.
65(15x15+-155)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
65(15x1-155)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.6
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.2.6.1
Multipliez -1 par 5.
65(15x1-55)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.6.2
Soustrayez 5 de 1.
65(15x-45)+ddx[65x45]
65(15x-45)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
65(15x-45)+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.8
Associez 15 et x-45.
65x-455+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.9
Multipliez 65 par x-455.
6x-4555+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.10
Multipliez 5 par 5.
6x-4525+ddx[65x45]
Étape 2.2.2.11
Placez x-45 sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif b-n=1bn.
625x45+ddx[65x45]
625x45+ddx[65x45]
Étape 2.2.3
Évaluez ddx[65x45].
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Étape 2.2.3.1
Comme 65 est constant par rapport à x, la dérivée de 65x45 par rapport à x est 65ddx[1x45].
625x45+65ddx[1x45]
Étape 2.2.3.2
Réécrivez 1x45 comme (x45)-1.
625x45+65ddx[(x45)-1]
Étape 2.2.3.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que ddx[f(g(x))] est f(g(x))g(x)f(x)=x-1 et g(x)=x45.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.3.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez u comme x45.
625x45+65(ddu[u-1]ddx[x45])
Étape 2.2.3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddu[un] est nun-1n=-1.
625x45+65(-u-2ddx[x45])
Étape 2.2.3.3.3
Remplacez toutes les occurrences de u par x45.
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
Étape 2.2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=45.
625x45+65(-(x45)-2(45x45-1))
Étape 2.2.3.5
Multipliez les exposants dans (x45)-2.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.3.5.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, (am)n=amn.
625x45+65(-x45-2(45x45-1))
Étape 2.2.3.5.2
Multipliez 45-2.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.3.5.2.1
Associez 45 et -2.
625x45+65(-x4-25(45x45-1))
Étape 2.2.3.5.2.2
Multipliez 4 par -2.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Étape 2.2.3.5.3
Placez le signe moins devant la fraction.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Étape 2.2.3.6
Pour écrire -1 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
625x45+65(-x-85(45x45-155))
Étape 2.2.3.7
Associez -1 et 55.
625x45+65(-x-85(45x45+-155))
Étape 2.2.3.8
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
625x45+65(-x-85(45x4-155))
Étape 2.2.3.9
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.3.9.1
Multipliez -1 par 5.
625x45+65(-x-85(45x4-55))
Étape 2.2.3.9.2
Soustrayez 5 de 4.
625x45+65(-x-85(45x-15))
625x45+65(-x-85(45x-15))
Étape 2.2.3.10
Placez le signe moins devant la fraction.
625x45+65(-x-85(45x-15))
Étape 2.2.3.11
Associez 45 et x-15.
625x45+65(-x-854x-155)
Étape 2.2.3.12
Associez 4x-155 et x-85.
625x45+65(-4x-15x-855)
Étape 2.2.3.13
Multipliez x-15 par x-85 en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.3.13.1
Déplacez x-85.
625x45+65(-4(x-85x-15)5)
Étape 2.2.3.13.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
625x45+65(-4x-85-155)
Étape 2.2.3.13.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
625x45+65(-4x-8-155)
Étape 2.2.3.13.4
Soustrayez 1 de -8.
625x45+65(-4x-955)
Étape 2.2.3.13.5
Placez le signe moins devant la fraction.
625x45+65(-4x-955)
625x45+65(-4x-955)
Étape 2.2.3.14
Placez x-95 sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif b-n=1bn.
625x45+65(-45x95)
Étape 2.2.3.15
Multipliez 65 par 45x95.
625x45-645(5x95)
Étape 2.2.3.16
Multipliez 6 par 4.
625x45-245(5x95)
Étape 2.2.3.17
Multipliez 5 par 5.
f(x)=625x45-2425x95
f(x)=625x45-2425x95
f(x)=625x45-2425x95
Étape 2.3
La dérivée seconde de f(x) par rapport à x est 625x45-2425x95.
625x45-2425x95
625x45-2425x95
Étape 3
Définissez la dérivée seconde égale à 0 puis résolvez l’équation 625x45-2425x95=0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Définissez la dérivée seconde égale à 0.
625x45-2425x95=0
Étape 3.2
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1
Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.
25x45,25x95,1
Étape 3.2.2
Comme 25x45,25x95,1 contient des nombres et des variables, deux étapes sont nécessaires pour déterminer le plus petit multiple commun. Déterminez le plus petit multiple commun pour la partie numérique 25,25,1 puis déterminez le plus petit multiple commun pour la partie variable x45,x95.
Étape 3.2.3
Le plus petit multiple commun est le plus petit nombre positif dans lequel tous les nombres peuvent être divisés parfaitement.
1. Indiquez les facteurs premiers de chaque nombre.
2. Multipliez chaque facteur le plus grand nombre de fois qu’il apparaît dans un nombre.
Étape 3.2.4
25 a des facteurs de 5 et 5.
55
Étape 3.2.5
Le nombre 1 n’est pas un nombre premier car il ne comporte qu’un facteur positif, qui est lui-même.
Pas premier
Étape 3.2.6
Le plus petit multiple commun de 25,25,1 est le résultat de la multiplication de tous les facteurs premiers le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un nombre ou l’autre.
55
Étape 3.2.7
Multipliez 5 par 5.
25
Étape 3.2.8
Le plus petit multiple commun de x45,x95 est le résultat de la multiplication de tous les facteurs premiers le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un terme ou l’autre.
x95
Étape 3.2.9
Le plus petit multiple commun pour 25x45,25x95,1 est la partie numérique 25 multipliée par la partie variable.
25x95
25x95
Étape 3.3
Multiplier chaque terme dans 625x45-2425x95=0 par 25x95 afin d’éliminer les fractions.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1
Multipliez chaque terme dans 625x45-2425x95=0 par 25x95.
625x45(25x95)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.2
Annulez le facteur commun de 25.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.3
Annulez le facteur commun de x45.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.1.3.1
Factorisez x45 à partir de x95.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.4
Divisez 5 par 5.
6x1-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.5
Simplifiez
6x-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.6
Annulez le facteur commun de 25x95.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.2.1.6.1
Placez le signe négatif initial dans -2425x95 dans le numérateur.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.6.2
Annulez le facteur commun.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Étape 3.3.2.1.6.3
Réécrivez l’expression.
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
Étape 3.3.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.3.1
Multipliez 0(25x95).
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.3.1.1
Multipliez 25 par 0.
6x-24=0x95
Étape 3.3.3.1.2
Multipliez 0 par x95.
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
Étape 3.4
Résolvez l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.1
Ajoutez 24 aux deux côtés de l’équation.
6x=24
Étape 3.4.2
Divisez chaque terme dans 6x=24 par 6 et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.2.1
Divisez chaque terme dans 6x=24 par 6.
6x6=246
Étape 3.4.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.2.2.1
Annulez le facteur commun de 6.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
6x6=246
Étape 3.4.2.2.1.2
Divisez x par 1.
x=246
x=246
x=246
Étape 3.4.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.2.3.1
Divisez 24 par 6.
x=4
x=4
x=4
x=4
x=4
Étape 4
Déterminez les points où se trouve la dérivée seconde 0.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1
Remplacez 4 dans f(x)=x15(x+6) pour déterminer la valeur de y.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1
Remplacez la variable x par 4 dans l’expression.
f(4)=(4)15((4)+6)
Étape 4.1.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.2.1
Additionnez 4 et 6.
f(4)=41510
Étape 4.1.2.2
Déplacez 10 à gauche de 415.
f(4)=10415
Étape 4.1.2.3
La réponse finale est 10415.
10415
10415
10415
Étape 4.2
Le point trouvé en remplaçant 4 dans f(x)=x15(x+6) est (4,10415). Ce point peut être un point d’inflexion.
(4,10415)
(4,10415)
Étape 5
Divisez (-,) en intervalles autour des points qui pourraient potentiellement être des points d’inflexion.
(-,4)(4,)
Étape 6
Remplacez une valeur de l’intervalle (-,4) dans la dérivée seconde afin de déterminer si elle est croissante ou décroissante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Remplacez la variable x par 3.9 dans l’expression.
f′′(3.9)=625(3.9)45-2425(3.9)95
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1.1
Élevez 3.9 à la puissance 45.
f′′(3.9)=6252.97065136-2425(3.9)95
Étape 6.2.1.2
Multipliez 25 par 2.97065136.
f′′(3.9)=674.26628404-2425(3.9)95
Étape 6.2.1.3
Divisez 6 par 74.26628404.
f′′(3.9)=0.08079036-2425(3.9)95
Étape 6.2.1.4
Élevez 3.9 à la puissance 95.
f′′(3.9)=0.08079036-242511.58554031
Étape 6.2.1.5
Multipliez 25 par 11.58554031.
f′′(3.9)=0.08079036-24289.63850777
Étape 6.2.1.6
Divisez 24 par 289.63850777.
f′′(3.9)=0.08079036-10.08286191
Étape 6.2.1.7
Multipliez -1 par 0.08286191.
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
Étape 6.2.2
Soustrayez 0.08286191 de 0.08079036.
f′′(3.9)=-0.00207154
Étape 6.2.3
La réponse finale est -0.00207154.
-0.00207154
-0.00207154
Étape 6.3
Sur 3.9, la dérivée seconde est -0.00207154. Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle (-,4)
Diminue sur (-,4) depuis f′′(x)<0
Diminue sur (-,4) depuis f′′(x)<0
Étape 7
Remplacez une valeur de l’intervalle (4,) dans la dérivée seconde afin de déterminer si elle est croissante ou décroissante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.1
Remplacez la variable x par 4.1 dans l’expression.
f′′(4.1)=625(4.1)45-2425(4.1)95
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
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Étape 7.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.2.1.1
Élevez 4.1 à la puissance 45.
f′′(4.1)=6253.09191171-2425(4.1)95
Étape 7.2.1.2
Multipliez 25 par 3.09191171.
f′′(4.1)=677.29779298-2425(4.1)95
Étape 7.2.1.3
Divisez 6 par 77.29779298.
f′′(4.1)=0.07762187-2425(4.1)95
Étape 7.2.1.4
Élevez 4.1 à la puissance 95.
f′′(4.1)=0.07762187-242512.67683804
Étape 7.2.1.5
Multipliez 25 par 12.67683804.
f′′(4.1)=0.07762187-24316.92095122
Étape 7.2.1.6
Divisez 24 par 316.92095122.
f′′(4.1)=0.07762187-10.07572866
Étape 7.2.1.7
Multipliez -1 par 0.07572866.
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
Étape 7.2.2
Soustrayez 0.07572866 de 0.07762187.
f′′(4.1)=0.00189321
Étape 7.2.3
La réponse finale est 0.00189321.
0.00189321
0.00189321
Étape 7.3
Sur 4.1, la dérivée seconde est 0.00189321. Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle (4,).
Augmente sur (4,) depuis f′′(x)>0
Augmente sur (4,) depuis f′′(x)>0
Étape 8
Un point d’inflexion est un point sur une courbe sur lequel la concavité passe du signe plus au signe moins ou du signe moins au signe plus. Dans ce cas, le point d’inflexion est (4,10415).
(4,10415)
Étape 9
image of graph
(
(
)
)
|
|
[
[
]
]
7
7
8
8
9
9
°
°
θ
θ
4
4
5
5
6
6
/
/
^
^
×
×
>
>
π
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1
1
2
2
3
3
-
-
+
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÷
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!
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,
,
0
0
.
.
%
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=
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 [x2  12  π  xdx ]