Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux y=1/5x^5-8/3x^3+16x-120
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.2.3
Associez et .
Étape 2.2.4
Associez et .
Étape 2.2.5
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.5.2
Divisez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.3.4
Associez et .
Étape 2.3.5
Multipliez par .
Étape 2.3.6
Associez et .
Étape 2.3.7
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.7.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.7.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.7.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.7.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.7.2.4
Divisez par .
Étape 2.4
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.4.3
Multipliez par .
Étape 2.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.5.2
Additionnez et .
Étape 3
Déterminez la dérivée seconde de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.3.2
Additionnez et .
Étape 4
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 5
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.2.3
Associez et .
Étape 5.1.2.4
Associez et .
Étape 5.1.2.5
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.2.5.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.2.5.2
Divisez par .
Étape 5.1.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.3.3
Multipliez par .
Étape 5.1.3.4
Associez et .
Étape 5.1.3.5
Multipliez par .
Étape 5.1.3.6
Associez et .
Étape 5.1.3.7
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.3.7.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.3.7.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.3.7.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.1.3.7.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.1.3.7.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.1.3.7.2.4
Divisez par .
Étape 5.1.4
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.4.3
Multipliez par .
Étape 5.1.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.5.2
Additionnez et .
Étape 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Remplacez dans l’équation. Cela facilitera l’utilisation de la formule quadratique.
Étape 6.3
Factorisez en utilisant la règle du carré parfait.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.3.1
Réécrivez comme .
Étape 6.3.2
Vérifiez que le terme central est le double du produit des nombres élevés au carré dans le premier terme et le troisième terme.
Étape 6.3.3
Réécrivez le polynôme.
Étape 6.3.4
Factorisez en utilisant la règle trinomiale du carré parfait , où et .
Étape 6.4
Définissez le égal à .
Étape 6.5
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.6
Remplacez à nouveau la valeur réelle de dans l’équation résolue.
Étape 6.7
Résolvez l’équation pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.7.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Étape 6.7.2
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.7.2.1
Réécrivez comme .
Étape 6.7.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 6.7.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.7.3.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 6.7.3.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 6.7.3.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 7
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 7.1
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 8
Points critiques à évaluer.
Étape 9
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 10
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2
Soustrayez de .
Étape 11
Comme il y a au moins un point avec ou une dérivée seconde indéfinie, appliquez le test de la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 11.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.2.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 11.2.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.3.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.3.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.3.2.1.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.3.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.3.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.3.2.2.1
Additionnez et .
Étape 11.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.4.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.4.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.4.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 11.4.2.2.2
Additionnez et .
Étape 11.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.5
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 11.6
Aucun maximum ni minimum local déterminé pour .
Aucun maximum ni minimum local
Aucun maximum ni minimum local
Étape 12