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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Réécrivez comme .
Étape 1.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 1.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.3.1.1
Multipliez par .
Étape 1.3.1.2
Multipliez par .
Étape 1.3.1.3
Multipliez par .
Étape 1.3.1.4
Multipliez .
Étape 1.3.1.4.1
Multipliez par .
Étape 1.3.1.4.2
Multipliez par .
Étape 1.3.1.4.3
Multipliez par .
Étape 1.3.1.4.4
Élevez à la puissance .
Étape 1.3.1.4.5
Élevez à la puissance .
Étape 1.3.1.4.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.3.1.4.7
Additionnez et .
Étape 1.3.1.4.8
Multipliez par .
Étape 1.3.2
Soustrayez de .
Étape 1.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 1.4.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 1.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 1.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.6
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.8
Additionnez et .
Étape 1.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.11
Multipliez par .
Étape 1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.14
Simplifiez les termes.
Étape 1.14.1
Associez et .
Étape 1.14.2
Associez et .
Étape 1.14.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.14.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.14.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.14.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.14.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.14.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.15
Simplifiez
Étape 1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.15.2
Associez des termes.
Étape 1.15.2.1
Multipliez par .
Étape 1.15.2.2
Associez et .
Étape 1.15.2.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.15.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.15.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.15.2.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.15.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.15.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.15.2.4
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.15.2.5
Associez et .
Étape 1.15.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.15.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.15.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.15.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.15.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.15.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.15.3
Remettez les termes dans l’ordre.
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
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
Réécrivez comme .
Étape 4.1.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 4.1.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 4.1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.1.3.1.1
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.2
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.3
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.4
Multipliez .
Étape 4.1.3.1.4.1
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.4.2
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.4.3
Multipliez par .
Étape 4.1.3.1.4.4
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.3.1.4.5
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.3.1.4.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.3.1.4.7
Additionnez et .
Étape 4.1.3.1.4.8
Multipliez par .
Étape 4.1.3.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.4
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.1.4.1
Annulez le facteur commun 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
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.4.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 4.1.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.6
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.8
Additionnez et .
Étape 4.1.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.11
Multipliez par .
Étape 4.1.12
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.14
Simplifiez les termes.
Étape 4.1.14.1
Associez et .
Étape 4.1.14.2
Associez et .
Étape 4.1.14.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.14.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.14.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.14.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.14.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.14.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.15
Simplifiez
Étape 4.1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.15.2
Associez des termes.
Étape 4.1.15.2.1
Multipliez par .
Étape 4.1.15.2.2
Associez et .
Étape 4.1.15.2.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.15.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.15.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.15.2.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.15.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.15.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.15.2.4
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.15.2.5
Associez et .
Étape 4.1.15.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.15.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.15.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.15.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.15.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.15.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.15.3
Remettez les termes dans l’ordre.
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
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.1.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.1.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.1.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.4.1.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.1.1.2.3
Réécrivez l’expression.
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
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.4.2.1.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.4.2.1.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.1.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.2.1.3
Multipliez par .
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
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 10
Étape 10.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 10.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 10.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.2.3
La réponse finale est .
Étape 11
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
Étape 12