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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 2.1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 2.1.1.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.1.1.2
Différenciez.
Étape 2.1.1.2.1
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.1.2.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.1.1.2.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.2.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.1.2.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.2.6
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.1.2.6.1
Additionnez et .
Étape 2.1.1.2.6.2
Multipliez par .
Étape 2.1.1.3
Simplifiez
Étape 2.1.1.3.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.1.3.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.1.3.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.1.3.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.1.3.3.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.1.3.3.1.1.1
Déplacez .
Étape 2.1.1.3.3.1.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.1.3.3.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.1.3.3.2
Soustrayez de .
Étape 2.1.1.3.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.3.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.3.4.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.1.3.4.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 2.1.2.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.1.2.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.1.2.2.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.3
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.4
Différenciez.
Étape 2.1.2.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.4.4
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.4.4.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.4.4.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.4.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.4.6
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 2.1.2.4.6.1
Multipliez par .
Étape 2.1.2.4.6.2
Additionnez et .
Étape 2.1.2.5
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.5.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.5.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.1.2.6
Simplifiez en factorisant.
Étape 2.1.2.6.1
Multipliez par .
Étape 2.1.2.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2.6.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2.6.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2.7
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.1.2.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.2.7.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.1.2.7.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.1.2.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.10
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.11
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.11.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.11.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12
Simplifiez
Étape 2.1.2.12.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.2.12.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.2.12.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.2.12.2.1.1
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 2.1.2.12.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.2.12.2.1.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.2.12.2.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.2.12.2.1.2
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.2.1
Déplacez .
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.4
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12.2.1.2.1.5
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12.2.1.2.2
Soustrayez de .
Étape 2.1.2.12.2.1.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.2.12.2.1.3.1
Déplacez .
Étape 2.1.2.12.2.1.3.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12.2.1.4
Multipliez par .
Étape 2.1.2.12.2.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 2.1.2.12.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 2.1.2.12.2.2.2
Additionnez et .
Étape 2.1.2.12.2.2.3
Additionnez et .
Étape 2.1.2.12.2.2.4
Additionnez et .
Étape 2.1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 2.2
Définissez la dérivée seconde égale à puis résolvez l’équation .
Étape 2.2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 2.2.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.2.3
Comme , il n’y a aucune solution.
Aucune solution
Aucune solution
Aucune solution
Étape 3
Étape 3.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 3.3
Le domaine est l’ensemble des valeurs de qui rendent l’expression définie.
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Étape 4
Créez des intervalles autour des valeurs où la dérivée seconde est nulle ou indéfinie.
Étape 5
Étape 5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 5.2.1
Simplifiez le dénominateur.
Étape 5.2.1.1
Soustrayez de .
Étape 5.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 5.2.2
Réduisez l’expression en annulant les facteurs communs.
Étape 5.2.2.1
Annulez le facteur commun à et .
Étape 5.2.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2.1.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 5.2.2.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.2.2.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.2.2.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 5.2.3
La réponse finale est .
Étape 5.3
Le graphe est concave vers le bas sur l’intervalle car est négatif.
Concave vers le bas sur car est négatif
Concave vers le bas sur car est négatif
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.1.1
Soustrayez de .
Étape 6.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.2
Divisez par .
Étape 6.2.3
La réponse finale est .
Étape 6.3
Le graphe est concave vers le haut sur l’intervalle car est positif.
Concave vers le haut sur car est positif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 7
Le graphe est concave vers le bas lorsque la dérivée seconde est négative et concave vers le haut lorsque la dérivée seconde est positive.
Concave vers le bas sur car est négatif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 8