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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 de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.3
Différenciez.
Étape 1.1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.3.4.1
Additionnez et .
Étape 1.1.3.4.2
Multipliez par .
Étape 1.1.3.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.6
Multipliez par .
Étape 1.1.4
Simplifiez
Étape 1.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.4.2
Associez des termes.
Étape 1.1.4.2.1
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.2.2
Additionnez et .
Étape 1.1.4.3
Réécrivez comme .
Étape 1.1.4.4
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 1.1.4.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.4.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.1.4.5
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 1.1.4.5.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.4.5.1.1
Multipliez par .
Étape 1.1.4.5.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.5.1.3
Multipliez par .
Étape 1.1.4.5.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.4.6
Développez en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.
Étape 1.1.4.7
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.1.4.7.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.7.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.7.2.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.7.2.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.7.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.4.7.2.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.4.7.2.3
Additionnez et .
Étape 1.1.4.7.3
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.4.7.4
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.1.4.7.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.4.7.5.1
Déplacez .
Étape 1.1.4.7.5.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4.7.6
Multipliez par .
Étape 1.1.4.7.7
Multipliez par .
Étape 1.1.4.7.8
Multipliez par .
Étape 1.1.4.7.9
Multipliez par .
Étape 1.1.4.8
Soustrayez de .
Étape 1.1.4.9
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
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.1.7
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.2
Factorisez en utilisant le test des racines rationnelles.
Étape 2.2.2.1
Si une fonction polynomiale a des coefficients entiers, chaque zéro rationnel aura la forme où est un facteur de la constante et est un facteur du coefficient directeur.
Étape 2.2.2.2
Déterminez chaque combinaison de . Il s’agit des racines possibles de la fonction polynomiale.
Étape 2.2.2.3
Remplacez et simplifiez l’expression. Dans ce cas, l’expression est égale à donc est une racine du polynôme.
Étape 2.2.2.3.1
Remplacez dans le polynôme.
Étape 2.2.2.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.2.3.5
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.6
Soustrayez de .
Étape 2.2.2.3.7
Multipliez par .
Étape 2.2.2.3.8
Additionnez et .
Étape 2.2.2.3.9
Soustrayez de .
Étape 2.2.2.4
Comme est une racine connue, divisez le polynôme par pour déterminer le polynôme quotient. Ce polynôme peut alors être utilisé pour déterminer les racines restantes.
Étape 2.2.2.5
Divisez par .
Étape 2.2.2.5.1
Définissez les polynômes à diviser. S’il n’y a pas de terme pour chaque exposant, insérez-en un avec une valeur de .
| - | - | + | - |
Étape 2.2.2.5.2
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
| - | - | + | - |
Étape 2.2.2.5.3
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
| - | - | + | - | ||||||||
| + | - |
Étape 2.2.2.5.4
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + |
Étape 2.2.2.5.5
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - |
Étape 2.2.2.5.6
Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Étape 2.2.2.5.7
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Étape 2.2.2.5.8
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Étape 2.2.2.5.9
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - |
Étape 2.2.2.5.10
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + |
Étape 2.2.2.5.11
Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Étape 2.2.2.5.12
Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende par le terme du plus haut degré dans le diviseur .
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Étape 2.2.2.5.13
Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Étape 2.2.2.5.14
L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Étape 2.2.2.5.15
Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
Étape 2.2.2.5.16
Comme le reste est , la réponse finale est le quotient.
Étape 2.2.2.6
Écrivez comme un ensemble de facteurs.
Étape 2.2.3
Factorisez.
Étape 2.2.3.1
Factorisez en utilisant la règle du carré parfait.
Étape 2.2.3.1.1
Réécrivez comme .
Étape 2.2.3.1.2
Vérifiez que le terme central est le double du produit des nombres élevés au carré dans le premier terme et le troisième terme.
Étape 2.2.3.1.3
Réécrivez le polynôme.
Étape 2.2.3.1.4
Factorisez en utilisant la règle trinomiale du carré parfait , où et .
Étape 2.2.3.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
Étape 2.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.4.1
Définissez égal à .
Étape 2.4.2
Résolvez pour .
Étape 2.4.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.4.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.4.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.4.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.5.1
Définissez égal à .
Étape 2.5.2
Résolvez pour .
Étape 2.5.2.1
Définissez le égal à .
Étape 2.5.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 3
Étape 3.1
Le domaine de l’expression est l’ensemble des nombres réels excepté là où l’expression est indéfinie. Dans ce cas, aucun nombre réel ne rend l’expression indéfinie.
Étape 4
Étape 4.1
Évaluez sur .
Étape 4.1.1
Remplacez par .
Étape 4.1.2
Simplifiez
Étape 4.1.2.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.2.2
Associez et .
Étape 4.1.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.2.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.1.2.4.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.4.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.2.5
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.2.6
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 4.1.2.6.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.1.2.6.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.1.2.7
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.8
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.9
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.10
Multipliez .
Étape 4.1.2.10.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.10.2
Multipliez par .
Étape 4.2
Évaluez sur .
Étape 4.2.1
Remplacez par .
Étape 4.2.2
Simplifiez
Étape 4.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 4.2.2.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 4.2.2.3
Multipliez par .
Étape 4.3
Indiquez tous les points.
Étape 5