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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
Associez et .
Étape 1.2.8
Associez et .
Étape 1.2.9
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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4.2
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
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.2.4
Associez et .
Étape 2.2.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.2.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.2.6.1
Multipliez par .
Étape 2.2.6.2
Soustrayez de .
Étape 2.2.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.2.8
Associez et .
Étape 2.2.9
Multipliez par .
Étape 2.2.10
Multipliez par .
Étape 2.2.11
Multipliez par .
Étape 2.2.12
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.3
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
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
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
Associez et .
Étape 4.1.2.8
Associez et .
Étape 4.1.2.9
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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 4.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.4.2
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
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 5.4
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 5.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.4.1.1
Simplifiez .
Étape 5.4.1.1.1
Associez.
Étape 5.4.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.1.1.4
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.1.1.5
Divisez par .
Étape 5.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.4.2.1
Simplifiez .
Étape 5.4.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.2.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.4.2.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 5.5
Élevez chaque côté de l’équation à la puissance pour éliminer l’exposant fractionnel du côté gauche.
Étape 5.6
Simplifiez l’exposant.
Étape 5.6.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.6.1.1
Simplifiez .
Étape 5.6.1.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 5.6.1.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.6.1.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.1.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.1.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.1.1.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.1.1.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.1.1.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.1.1.2
Simplifiez
Étape 5.6.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.6.2.1
Simplifiez .
Étape 5.6.2.1.1
Simplifiez l’expression.
Étape 5.6.2.1.1.1
Réécrivez comme .
Étape 5.6.2.1.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.6.2.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.6.2.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.6.2.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.6.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 6
Étape 6.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 6.2
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.3
Résolvez .
Étape 6.3.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’inégalité pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 6.3.2
Simplifiez l’équation.
Étape 6.3.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.2.1.1
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 6.3.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 6.3.2.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.3.2.2.1.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 6.4
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
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 9.1.1
Multipliez par .
Étape 9.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 9.1.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 9.1.2
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 9.1.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 9.1.4
Additionnez et .
Étape 9.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 9.2.1
Réécrivez comme .
Étape 9.2.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.2.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 9.2.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.2.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 10
est un minimum local car la valeur de la dérivée seconde est positive. On parle de test de la dérivée seconde.
est un minimum 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
Réécrivez comme .
Étape 11.2.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 11.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 11.2.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 11.2.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 11.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.1.5
Multipliez par .
Étape 11.2.1.6
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
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
Étape 13