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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.3
Différenciez.
Étape 1.3.1
Selon la règle de la somme, 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
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.3.4.1
Additionnez et .
Étape 1.3.4.2
Multipliez par .
Étape 1.3.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.3.6
Déplacez à gauche de .
Étape 1.4
Simplifiez
Étape 1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2
Étape 2.1
Simplifiez les termes.
Étape 2.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2
Additionnez et .
Étape 2.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.3
Différenciez.
Étape 2.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.4
Multipliez par .
Étape 2.3.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.6
Simplifiez l’expression.
Étape 2.3.6.1
Additionnez et .
Étape 2.3.6.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.4
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.5
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.5.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.5.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.6
Différenciez.
Étape 2.6.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.6.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.6.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.6.4
Simplifiez l’expression.
Étape 2.6.4.1
Additionnez et .
Étape 2.6.4.2
Multipliez par .
Étape 2.6.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.6.6
Déplacez à gauche de .
Étape 2.7
Simplifiez
Étape 2.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.7.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.7.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.7.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.7.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.1
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 2.7.3.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.2.1
Multipliez par .
Étape 2.7.3.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.2.3
Multipliez par .
Étape 2.7.3.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.2.5
Multipliez par .
Étape 2.7.3.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.7.3.4
Simplifiez
Étape 2.7.3.4.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.4.1.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.4.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.4.1.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.4.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.4.3
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.4.4
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.4.5
Multipliez par .
Étape 2.7.3.5
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.5.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.5.1.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.5.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.5.1.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.5.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.5.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.5.3.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.5.3.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.5.3.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.5.4
Multipliez par .
Étape 2.7.3.5.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.5.5.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.5.5.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.5.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.5.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.5.5.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.5.6
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.6.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.6.2
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 2.7.3.6.3
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.6.3.1
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.3.3
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.7.3.6.5
Simplifiez
Étape 2.7.3.6.5.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.5.1.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.5.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.5.1.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.5.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.6.5.3
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.6.5.4
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.6.6.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.6.1.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.6.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.6.1.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.6.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.6.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.6.3.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.6.3.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.6.3.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.6.3.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.6.3.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.6.4
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.7
Utilisez le théorème du binôme.
Étape 2.7.3.6.8
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.6.8.1
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.8.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.8.3
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.8.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.8.5
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.8.6
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.9
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.7.3.6.10
Simplifiez
Étape 2.7.3.6.10.1
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.10.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.10.3
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.10.4
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.11
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.7.3.6.12
Simplifiez
Étape 2.7.3.6.12.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.12.1.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.12.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.12.1.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.12.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.12.2.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.12.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.12.2.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.12.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.12.3.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.12.3.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.12.3.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.6.12.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.6.12.4.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.6.12.4.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.6.12.4.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.6.12.4.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.6.12.4.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.7
Additionnez et .
Étape 2.7.3.8
Soustrayez de .
Étape 2.7.3.9
Additionnez et .
Étape 2.7.3.10
Soustrayez de .
Étape 2.7.3.11
Développez en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.
Étape 2.7.3.12
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.7.3.12.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.12.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.12.2.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.12.2.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.12.2.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.12.2.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.12.3
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.4
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.12.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.12.5.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.12.5.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.12.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.12.5.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.12.6
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.7
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.12.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.12.8.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.12.8.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.8.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.12.8.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.12.8.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.12.9
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.10
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.12.11
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.12.11.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.12.11.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.11.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.12.11.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.12.11.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.12.12
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.13
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.7.3.12.14
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.7.3.12.14.1
Déplacez .
Étape 2.7.3.12.14.2
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.14.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.7.3.12.14.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.7.3.12.14.3
Additionnez et .
Étape 2.7.3.12.15
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.16
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.17
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.18
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.19
Multipliez par .
Étape 2.7.3.12.20
Multipliez par .
Étape 2.7.3.13
Soustrayez de .
Étape 2.7.3.14
Additionnez et .
Étape 2.7.3.15
Soustrayez de .
Étape 2.7.3.16
Additionnez et .
Étape 2.7.4
Additionnez et .
Étape 2.7.5
Soustrayez de .
Étape 2.7.6
Additionnez et .
Étape 2.7.7
Soustrayez de .
Étape 2.7.8
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
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 4.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 4.1.3
Différenciez.
Étape 4.1.3.1
Selon la règle de la somme, 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
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.3.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.3.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.3.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.3.6
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.4
Simplifiez
Étape 4.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.2
Déplacez à gauche de .
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
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.3.1
Définissez égal à .
Étape 5.3.2
Résolvez pour .
Étape 5.3.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 5.3.2.2
Simplifiez .
Étape 5.3.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 5.3.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels.
Étape 5.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.4.1
Définissez égal à .
Étape 5.4.2
Résolvez pour .
Étape 5.4.2.1
Définissez le égal à .
Étape 5.4.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.5.1
Définissez égal à .
Étape 5.5.2
Résolvez pour .
Étape 5.5.2.1
Simplifiez .
Étape 5.5.2.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.5.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 5.5.2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 5.5.2.1.2
Additionnez et .
Étape 5.5.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5.2.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.5.2.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.5.2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.5.2.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.5.2.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6
Étape 6.1
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 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
Simplifiez chaque terme.
Étape 9.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.2
Multipliez par .
Étape 9.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.4
Multipliez par .
Étape 9.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.6
Multipliez par .
Étape 9.1.7
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.8
Multipliez par .
Étape 9.1.9
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.10
Multipliez par .
Étape 9.1.11
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 9.1.12
Multipliez par .
Étape 9.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 9.2.1
Additionnez et .
Étape 9.2.2
Additionnez et .
Étape 9.2.3
Additionnez et .
Étape 9.2.4
Additionnez et .
Étape 9.2.5
Additionnez et .
Étape 10
Étape 10.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 10.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.2.1
Simplifiez l’expression.
Étape 10.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.2.2.1
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.2.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 10.2.2.3.1
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.3.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2.4
La réponse finale est .
Étape 10.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.3.2.1
Simplifiez l’expression.
Étape 10.3.2.1.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.3.2.1.3
Soustrayez de .
Étape 10.3.2.1.4
Élevez à la puissance .
Étape 10.3.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.3.2.2.1
Multipliez par .
Étape 10.3.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.3.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.3.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 10.3.2.3.1
Soustrayez de .
Étape 10.3.2.3.2
Multipliez par .
Étape 10.3.2.4
La réponse finale est .
Étape 10.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.4.2.1
Simplifiez l’expression.
Étape 10.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.4.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 10.4.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.4.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.4.2.2.1
Multipliez par .
Étape 10.4.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.4.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.4.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 10.4.2.3.1
Soustrayez de .
Étape 10.4.2.3.2
Multipliez par .
Étape 10.4.2.4
La réponse finale est .
Étape 10.5
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 10.5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.5.2.1
Simplifiez l’expression.
Étape 10.5.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.2
Soustrayez de .
Étape 10.5.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 10.5.2.1.4
Multipliez par .
Étape 10.5.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.5.2.2.1
Multipliez par .
Étape 10.5.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 10.5.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.5.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 10.5.2.3.1
Additionnez et .
Étape 10.5.2.3.2
Multipliez par .
Étape 10.5.2.4
La réponse finale est .
Étape 10.6
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 10.7
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 10.8
Comma la dérivée première n’a pas changé de signe autour de , ce n’est pas ni un maximum ni un minimum local.
Pas un maximum ni un minimum local
Étape 10.9
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
Étape 11