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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
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 1.4
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.5
Différenciez.
Étape 1.5.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.5.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.4
Simplifiez l’expression.
Étape 1.5.4.1
Additionnez et .
Étape 1.5.4.2
Multipliez par .
Étape 1.5.5
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.5.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5.8
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 1.5.8.1
Additionnez et .
Étape 1.5.8.2
Multipliez par .
Étape 1.5.8.3
Additionnez et .
Étape 1.5.8.4
Additionnez et .
Étape 1.6
Simplifiez
Étape 1.6.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.8
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.9
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.6.10
Associez des termes.
Étape 1.6.10.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.6.10.2
Élevez à la puissance .
Étape 1.6.10.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.6.10.4
Additionnez et .
Étape 1.6.10.5
Multipliez par .
Étape 1.6.10.6
Multipliez par .
Étape 1.6.10.7
Multipliez par .
Étape 1.6.10.8
Multipliez par .
Étape 1.6.10.9
Multipliez par .
Étape 1.6.10.10
Additionnez et .
Étape 1.6.10.11
Élevez à la puissance .
Étape 1.6.10.12
Élevez à la puissance .
Étape 1.6.10.13
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.6.10.14
Additionnez et .
Étape 1.6.10.15
Multipliez par .
Étape 1.6.10.16
Multipliez par .
Étape 1.6.10.17
Multipliez par .
Étape 1.6.10.18
Déplacez à gauche de .
Étape 1.6.10.19
Multipliez par .
Étape 1.6.10.20
Multipliez par .
Étape 1.6.10.21
Multipliez par .
Étape 1.6.10.22
Additionnez et .
Étape 1.6.10.23
Additionnez et .
Étape 1.6.10.24
Additionnez et .
Étape 1.6.10.25
Soustrayez de .
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
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
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
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
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 4.1.4
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.5
Différenciez.
Étape 4.1.5.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.5.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.4
Simplifiez l’expression.
Étape 4.1.5.4.1
Additionnez et .
Étape 4.1.5.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.5
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.5.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.5.8
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 4.1.5.8.1
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.2
Multipliez par .
Étape 4.1.5.8.3
Additionnez et .
Étape 4.1.5.8.4
Additionnez et .
Étape 4.1.6
Simplifiez
Étape 4.1.6.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.5
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.6
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.8
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.9
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.6.10
Associez des termes.
Étape 4.1.6.10.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.6.10.2
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.6.10.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.6.10.4
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.5
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.6
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.7
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.8
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.9
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.10
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.11
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.6.10.12
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.6.10.13
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.6.10.14
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.15
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.16
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.17
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.18
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.6.10.19
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.20
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.21
Multipliez par .
Étape 4.1.6.10.22
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.23
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.24
Additionnez et .
Étape 4.1.6.10.25
Soustrayez 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
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.4
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.5
Factorisez à partir de .
Étape 5.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.3.3.1
Divisez par .
Étape 5.4
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 5.5
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 5.6
Simplifiez
Étape 5.6.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.6.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.6.1.2
Multipliez .
Étape 5.6.1.2.1
Multipliez par .
Étape 5.6.1.2.2
Multipliez par .
Étape 5.6.1.3
Additionnez et .
Étape 5.6.1.4
Réécrivez comme .
Étape 5.6.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.6.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 5.6.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 5.6.2
Multipliez par .
Étape 5.6.3
Simplifiez .
Étape 5.7
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 5.7.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.7.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.7.1.2
Multipliez .
Étape 5.7.1.2.1
Multipliez par .
Étape 5.7.1.2.2
Multipliez par .
Étape 5.7.1.3
Additionnez et .
Étape 5.7.1.4
Réécrivez comme .
Étape 5.7.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.7.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 5.7.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 5.7.2
Multipliez par .
Étape 5.7.3
Simplifiez .
Étape 5.7.4
Remplacez le par .
Étape 5.8
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 5.8.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.8.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.8.1.2
Multipliez .
Étape 5.8.1.2.1
Multipliez par .
Étape 5.8.1.2.2
Multipliez par .
Étape 5.8.1.3
Additionnez et .
Étape 5.8.1.4
Réécrivez comme .
Étape 5.8.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.8.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 5.8.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 5.8.2
Multipliez par .
Étape 5.8.3
Simplifiez .
Étape 5.8.4
Remplacez le par .
Étape 5.9
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
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
Multipliez par .
Étape 9.2
Additionnez et .
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
Additionnez et .
Étape 11.2.2
Multipliez par .
Étape 11.2.3
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 11.2.3.1
Additionnez et .
Étape 11.2.3.2
Additionnez et .
Étape 11.2.4
Multipliez par .
Étape 11.2.5
Soustrayez de .
Étape 11.2.6
Multipliez par .
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
Multipliez par .
Étape 13.2
Additionnez et .
Étape 14
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 15
Étape 15.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2
Simplifiez le résultat.
Étape 15.2.1
Additionnez et .
Étape 15.2.2
Multipliez par .
Étape 15.2.3
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 15.2.3.1
Additionnez et .
Étape 15.2.3.2
Soustrayez de .
Étape 15.2.4
Multipliez .
Étape 15.2.4.1
Multipliez par .
Étape 15.2.4.2
Multipliez par .
Étape 15.2.5
Soustrayez de .
Étape 15.2.6
Multipliez par .
Étape 15.2.7
La réponse finale est .
Étape 16
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 17