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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2
Évaluez .
Étape 1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4
Associez et .
Étape 1.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.6.1
Multipliez par .
Étape 1.2.6.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.8
Associez et .
Étape 1.2.9
Associez et .
Étape 1.2.10
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2.11
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.12
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.2.12.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.12.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.2.12.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.3
Évaluez .
Étape 1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.3.4
Associez et .
Étape 1.3.5
Associez et .
Étape 1.3.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.3.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.3.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.3.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.3.6.2.4
Divisez par .
Étape 1.4
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 2
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Évaluez .
Étape 2.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.3.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.5
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.3.5.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.3.5.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.5.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.5.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.3.7
Associez et .
Étape 2.3.8
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.9
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.3.9.1
Multipliez par .
Étape 2.3.9.2
Soustrayez de .
Étape 2.3.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.11
Associez et .
Étape 2.3.12
Associez et .
Étape 2.3.13
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.3.13.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.13.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.3.13.3
Associez et .
Étape 2.3.13.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.13.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.3.13.5.1
Multipliez par .
Étape 2.3.13.5.2
Soustrayez de .
Étape 2.3.13.6
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.14
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.3.15
Multipliez par .
Étape 2.3.16
Associez et .
Étape 2.3.17
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.18
Annulez les facteurs communs.
Étape 2.3.18.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.18.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.18.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.19
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 4.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
Étape 4.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.2.4
Associez et .
Étape 4.1.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 4.1.2.6.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.6.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.2.8
Associez et .
Étape 4.1.2.9
Associez et .
Étape 4.1.2.10
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.2.11
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.12
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.2.12.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.12.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.12.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.3
Évaluez .
Étape 4.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.3.3
Multipliez par .
Étape 4.1.3.4
Associez et .
Étape 4.1.3.5
Associez et .
Étape 4.1.3.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.3.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.3.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.3.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.3.6.2.4
Divisez par .
Étape 4.1.4
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 5.2.1
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 5.2.2
Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.
Étape 5.3
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 5.3.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 5.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.3.2.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 5.3.2.1.1.1
Déplacez .
Étape 5.3.2.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 5.3.2.1.1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 5.3.2.1.1.4
Associez et .
Étape 5.3.2.1.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 5.3.2.1.1.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.3.2.1.1.6.1
Multipliez par .
Étape 5.3.2.1.1.6.2
Additionnez et .
Étape 5.3.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.3.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.3.3.1
Multipliez par .
Étape 5.4
Résolvez l’équation.
Étape 5.4.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.4.2
Élevez chaque côté de l’équation à la puissance pour éliminer l’exposant fractionnel du côté gauche.
Étape 5.4.3
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.4.3.1
Simplifiez .
Étape 5.4.3.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 5.4.3.1.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 5.4.3.1.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.4.3.1.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.3.1.2.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.3.1.2.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.3.1.2.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.3.1.2.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.3.1.2.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.3.1.3
Simplifiez
Étape 5.4.3.1.4
Remettez les facteurs dans l’ordre dans .
Étape 5.4.4
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.4.4.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.4.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.4.4.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.4.2.2
Divisez par .
Étape 6
Étape 6.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 6.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 6.1.2
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 6.2
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.3
Résolvez .
Étape 6.3.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 6.3.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 6.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 6.3.2.2.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.3.2.2.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.3.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.2.2.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.2.2.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.2.2.1.2
Simplifiez
Étape 6.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 6.4
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.5
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 7
Points critiques à évaluer.
Étape 8
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 9
Étape 9.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 9.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 9.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 9.2.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 9.2.2.3
Annulez le facteur commun.
Étape 9.2.2.4
Réécrivez l’expression.
Étape 9.2.3
Associez et .
Étape 9.2.4
Multipliez par .
Étape 9.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 9.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 9.3.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 9.3.2.3
Annulez le facteur commun.
Étape 9.3.2.4
Réécrivez l’expression.
Étape 9.3.3
Associez et .
Étape 9.3.4
Multipliez par .
Étape 9.4
Associez et .
Étape 9.5
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 9.6
Simplifiez le dénominateur.
Étape 9.6.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 9.6.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 9.6.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.6.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.6.2.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.6.2.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.6.2.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.6.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 9.6.2.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 9.6.2.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 9.6.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 9.6.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.6.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.6.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.6.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.6.3.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.6.3.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 9.6.3.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 9.6.3.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 9.7
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 9.8
Utilisez la règle de la puissance d’un quotient .
Étape 9.9
Divisez par .
Étape 9.10
Multipliez par .
Étape 10
est un maximum local car la valeur de la dérivée seconde est négative. On parle de test de la dérivée seconde.
est un maximum local
Étape 11
Étape 11.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.2
Multipliez les exposants dans .
Étape 11.2.1.2.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.1.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.1.2.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.2.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.1.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 11.2.1.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.1.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.1.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.1.4
Associez et .
Étape 11.2.1.5
Appliquez la règle de produit à .
Étape 11.2.1.6
Multipliez les exposants dans .
Étape 11.2.1.6.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.1.6.2
Multipliez .
Étape 11.2.1.6.2.1
Associez et .
Étape 11.2.1.6.2.2
Multipliez par .
Étape 11.2.1.7
Multipliez les exposants dans .
Étape 11.2.1.7.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.1.7.2
Multipliez .
Étape 11.2.1.7.2.1
Associez et .
Étape 11.2.1.7.2.2
Multipliez par .
Étape 11.2.1.8
Multipliez par .
Étape 11.2.1.9
Déplacez à gauche de .
Étape 11.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 11.2.3
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 11.2.3.1
Multipliez par .
Étape 11.2.3.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 11.2.3.2.1
Déplacez .
Étape 11.2.3.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 11.2.3.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.3.2.4
Additionnez et .
Étape 11.2.3.3
Réorganisez les facteurs de .
Étape 11.2.4
Réduisez l’expression en annulant les facteurs communs.
Étape 11.2.4.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 11.2.4.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.4.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.4.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 11.2.5.1
Multipliez par .
Étape 11.2.5.2
Évaluez l’exposant.
Étape 11.2.5.3
Multipliez par .
Étape 11.2.6
Simplifiez en factorisant.
Étape 11.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.6.3
Factorisez à partir de .
Étape 11.2.6.4
Simplifiez l’expression.
Étape 11.2.6.4.1
Réécrivez comme .
Étape 11.2.6.4.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 11.2.7
La réponse finale est .
Étape 12
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 13
Étape 13.1
Simplifiez l’expression.
Étape 13.1.1
Réécrivez comme .
Étape 13.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 13.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 13.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 13.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 13.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 13.4
L’expression contient une division par . L’expression est indéfinie.
Indéfini
Indéfini
Étape 14
Comme le test de la dérivée première a échoué, il n’y a aucun extremum local.
Aucun extremum local
Étape 15