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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Différenciez en utilisant la règle de la somme.
Étape 1.1.1
Associez et .
Étape 1.1.2
Associez et .
Étape 1.1.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2
Évaluez .
Étape 1.2.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.2.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.6
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.8
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.10
Multipliez par .
Étape 1.2.11
Soustrayez de .
Étape 1.2.12
Déplacez à gauche de .
Étape 1.2.13
Réécrivez comme .
Étape 1.2.14
Multipliez par .
Étape 1.2.15
Additionnez et .
Étape 1.3
Évaluez .
Étape 1.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 1.3.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.3.7
Multipliez par .
Étape 1.3.8
Additionnez et .
Étape 1.3.9
Associez et .
Étape 1.3.10
Multipliez par .
Étape 1.3.11
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.3.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.11.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.3.11.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.11.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.3.11.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.3.11.2.4
Divisez par .
Étape 1.4
Simplifiez
Étape 1.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.4.3
Associez des termes.
Étape 1.4.3.1
Multipliez par .
Étape 1.4.3.2
Associez et .
Étape 1.4.3.3
Multipliez par .
Étape 1.4.3.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.4.3.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.3.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.4.3.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.4.3.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.4.3.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.4.3.4.2.4
Divisez par .
Étape 1.4.3.5
Associez et .
Étape 1.4.3.6
Additionnez et .
Étape 1.4.3.7
Soustrayez de .
Étape 1.4.3.8
Associez et .
Étape 1.4.3.9
Multipliez par .
Étape 1.4.3.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.4.3.11
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
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
Différenciez en utilisant la règle de la somme.
Étape 4.1.1.1
Associez et .
Étape 4.1.1.2
Associez et .
Étape 4.1.1.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
Étape 4.1.2.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 4.1.2.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.5
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.6
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.7
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.8
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.2.10
Multipliez par .
Étape 4.1.2.11
Soustrayez de .
Étape 4.1.2.12
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.2.13
Réécrivez comme .
Étape 4.1.2.14
Multipliez par .
Étape 4.1.2.15
Additionnez et .
Étape 4.1.3
Évaluez .
Étape 4.1.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.3.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.3
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.6
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 4.1.3.7
Multipliez par .
Étape 4.1.3.8
Additionnez et .
Étape 4.1.3.9
Associez et .
Étape 4.1.3.10
Multipliez par .
Étape 4.1.3.11
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.3.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.11.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.3.11.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.11.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.3.11.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.3.11.2.4
Divisez par .
Étape 4.1.4
Simplifiez
Étape 4.1.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.4.3
Associez des termes.
Étape 4.1.4.3.1
Multipliez par .
Étape 4.1.4.3.2
Associez et .
Étape 4.1.4.3.3
Multipliez par .
Étape 4.1.4.3.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 4.1.4.3.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.3.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 4.1.4.3.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.4.3.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.4.3.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.4.3.4.2.4
Divisez par .
Étape 4.1.4.3.5
Associez et .
Étape 4.1.4.3.6
Additionnez et .
Étape 4.1.4.3.7
Soustrayez de .
Étape 4.1.4.3.8
Associez et .
Étape 4.1.4.3.9
Multipliez par .
Étape 4.1.4.3.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.4.3.11
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
Soustrayez des 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
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.4.1.1.1.2
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.4.1.1.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.4.1.1.1.4
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.1.1.1.5
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 5.4.1.1.3
Multipliez.
Étape 5.4.1.1.3.1
Multipliez par .
Étape 5.4.1.1.3.2
Multipliez 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
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 5.4.2.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.4.2.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.2.1.2
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 maximum local car la valeur de la dérivée seconde est négative. On parle de test de la dérivée seconde.
est un maximum 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
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.1.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.1.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.2
Additionnez et .
Étape 10.2.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2.1.4
Soustrayez de .
Étape 10.2.1.5
Multipliez par .
Étape 10.2.1.6
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.2.1.6.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 10.2.1.6.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 10.2.1.6.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 10.2.1.6.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 10.2.1.6.2
Multipliez par .
Étape 10.2.1.7
Additionnez et .
Étape 10.2.1.8
Multipliez par .
Étape 10.2.2
Additionnez et .
Étape 10.2.3
La réponse finale est .
Étape 11
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
Étape 12