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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
Multipliez par .
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 1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5
Simplifiez
Étape 1.5.1
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.5.2
Associez des termes.
Étape 1.5.2.1
Associez et .
Étape 1.5.2.2
Additionnez et .
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
Réécrivez comme .
Étape 2.2.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.5
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.2.5.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.2.5.2
Multipliez par .
Étape 2.2.6
Multipliez par .
Étape 2.2.7
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.7.1
Déplacez .
Étape 2.2.7.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.7.3
Soustrayez de .
Étape 2.2.8
Multipliez par .
Étape 2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4
Simplifiez
Étape 2.4.1
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.4.2
Associez des termes.
Étape 2.4.2.1
Associez et .
Étape 2.4.2.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.4.2.3
Additionnez et .
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
Multipliez par .
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 4.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5
Simplifiez
Étape 4.1.5.1
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.5.2
Associez des termes.
Étape 4.1.5.2.1
Associez et .
Étape 4.1.5.2.2
Additionnez et .
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
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.3
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 5.3.1
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 5.3.2
Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.
Étape 5.4
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 5.4.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 5.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5
Résolvez l’équation.
Étape 5.5.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 5.5.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.5.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.5.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.5.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.5.2.3.1
Divisez par .
Étape 5.5.3
Convertissez l’exposant décimal en exposant fractionnel.
Étape 5.5.3.1
Convertissez le nombre décimal en une fraction en plaçant le nombre décimal à la puissance dix. Comme il y a nombres à droite de la virgule, placez le nombre décimal sur . Ajoutez ensuite le nombre entier à gauche de la décimale.
Étape 5.5.3.2
Réduisez la fraction.
Étape 5.5.3.2.1
Convertissez en fraction irrégulière.
Étape 5.5.3.2.1.1
Un nombre mixte est une addition de ses parties entière et fractionnaire.
Étape 5.5.3.2.1.2
Additionnez et .
Étape 5.5.3.2.2
Annulez le facteur commun à et .
Étape 5.5.3.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.5.3.2.2.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 5.5.3.2.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.5.3.2.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.3.2.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5.4
Élevez chaque côté de l’équation à la puissance pour éliminer l’exposant fractionnel du côté gauche.
Étape 5.5.5
Simplifiez l’exposant.
Étape 5.5.5.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.5.5.1.1
Simplifiez .
Étape 5.5.5.1.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 5.5.5.1.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.5.5.1.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.5.5.1.1.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.5.5.1.1.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.5.1.1.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5.5.1.1.1.3
Divisez par .
Étape 5.5.5.1.1.2
Simplifiez
Étape 5.5.5.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.5.5.2.1
Simplifiez .
Étape 5.5.5.2.1.1
Divisez par .
Étape 5.5.5.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 6
Étape 6.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 6.1.1
Transformez en une fraction.
Étape 6.1.1.1
Multipliez par pour retirer la décimale.
Étape 6.1.1.2
Multipliez par .
Étape 6.1.1.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 6.1.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.1.1.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 6.1.1.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.1.1.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 6.1.1.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 6.1.2
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 6.1.3
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 les deux côtés de l’équation à la puissance .
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
Élevez à la puissance .
Étape 9.2
Divisez par .
Étape 9.3
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
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.2
Multipliez par .
Étape 11.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 11.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 11.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.2.3
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
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 13.2
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