Entrer un problème...
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
Déplacez à gauche de .
Étape 1.4
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.5
Multipliez par .
Étape 1.6
Élevez à la puissance .
Étape 1.7
Élevez à la puissance .
Étape 1.8
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.9
Additionnez et .
Étape 1.10
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.11
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.11.1
Multipliez par .
Étape 1.11.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.11.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.11.2
Additionnez et .
Étape 1.12
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 produit qui indique que est où et .
Étape 2.2.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.4
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.5
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.5.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.5.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.5.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.6
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.7
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.7.1
Déplacez .
Étape 2.2.7.2
Multipliez par .
Étape 2.2.7.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.7.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.7.3
Additionnez et .
Étape 2.2.8
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.9
Multipliez par .
Étape 2.2.10
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.10.1
Déplacez .
Étape 2.2.10.2
Multipliez par .
Étape 2.2.10.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.10.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.10.3
Additionnez et .
Étape 2.3
Évaluez .
Étape 2.3.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.3.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.3.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Simplifiez
Étape 2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.4.2
Associez des termes.
Étape 2.4.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.2.3
Soustrayez de .
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
Factorisez à partir de .
Étape 4.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.3
Factorisez à partir de .
Étape 5
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 6
Étape 6.1
Définissez égal à .
Étape 6.2
Résolvez pour .
Étape 6.2.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 6.2.2
Simplifiez .
Étape 6.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 6.2.2.3
Plus ou moins est .
Étape 6.2.3
Prenez le cosinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur du cosinus.
Étape 6.2.4
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.2.4.1
La valeur exacte de est .
Étape 6.2.5
La fonction cosinus est positive dans les premier et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le quatrième quadrant.
Étape 6.2.6
Simplifiez .
Étape 6.2.6.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 6.2.6.2
Associez les fractions.
Étape 6.2.6.2.1
Associez et .
Étape 6.2.6.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 6.2.6.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.2.6.3.1
Multipliez par .
Étape 6.2.6.3.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.7
La solution de l’équation est .
Étape 7
Étape 7.1
Définissez égal à .
Étape 7.2
Résolvez pour .
Étape 7.2.1
Remplacez le par d’après l’identité .
Étape 7.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 7.2.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 7.2.2.2
Multipliez par .
Étape 7.2.2.3
Multipliez par .
Étape 7.2.3
Additionnez et .
Étape 7.2.4
Remettez le polynôme dans l’ordre.
Étape 7.2.5
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 7.2.6
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 7.2.6.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 7.2.6.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 7.2.6.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.6.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.6.2.1.2
Divisez par .
Étape 7.2.7
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 7.2.8
Simplifiez .
Étape 7.2.8.1
Réécrivez comme .
Étape 7.2.8.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.8.2.1
Réécrivez comme .
Étape 7.2.8.2.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 7.2.9
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 7.2.9.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 7.2.9.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 7.2.9.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 7.2.10
Définissez chacune des solutions à résoudre pour .
Étape 7.2.11
Résolvez dans .
Étape 7.2.11.1
Prenez le cosinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur du cosinus.
Étape 7.2.11.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 7.2.11.2.1
La valeur exacte de est .
Étape 7.2.11.3
La fonction cosinus est positive dans les premier et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le quatrième quadrant.
Étape 7.2.11.4
Simplifiez .
Étape 7.2.11.4.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.11.4.2
Associez les fractions.
Étape 7.2.11.4.2.1
Associez et .
Étape 7.2.11.4.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.11.4.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.11.4.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.11.4.3.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.11.5
La solution de l’équation est .
Étape 7.2.12
Résolvez dans .
Étape 7.2.12.1
Prenez le cosinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur du cosinus.
Étape 7.2.12.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 7.2.12.2.1
La valeur exacte de est .
Étape 7.2.12.3
La fonction cosinus est négative dans les deuxième et troisième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le troisième quadrant.
Étape 7.2.12.4
Simplifiez .
Étape 7.2.12.4.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.12.4.2
Associez les fractions.
Étape 7.2.12.4.2.1
Associez et .
Étape 7.2.12.4.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.12.4.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.12.4.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.12.4.3.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.12.5
La solution de l’équation est .
Étape 7.2.13
Indiquez toutes les solutions.
Étape 8
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
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
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.1.1
La valeur exacte de est .
Étape 10.1.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.1.4
La valeur exacte de est .
Étape 10.1.5
Multipliez par .
Étape 10.1.6
La valeur exacte de est .
Étape 10.1.7
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.1.8
Multipliez par .
Étape 10.1.9
La valeur exacte de est .
Étape 10.1.10
Multipliez par .
Étape 10.2
Additionnez et .
Étape 11
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.
Étape 11.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.2.2.1.1
La valeur exacte de est .
Étape 11.2.2.1.2
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 11.2.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2.1.4
La valeur exacte de est .
Étape 11.2.2.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.2.2.1.7
La valeur exacte de est .
Étape 11.2.2.1.8
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 11.2.2.2
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.
Étape 11.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.3.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.3.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.3.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.3.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.3.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.3.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.3.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.3.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.3.2.2
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.
Étape 11.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.4.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.4.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.4.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.4.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.4.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.4.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.4.2.2
Additionnez et .
Étape 11.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.5
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.5.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.5.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.5.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.5.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.5.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.5.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.5.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.5.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.5.2.2
Additionnez et .
Étape 11.5.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.6
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.6.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.6.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.6.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.6.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.6.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.6.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.6.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.6.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.6.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.6.2.2
Additionnez et .
Étape 11.6.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.7
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.7.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.7.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.7.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.7.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.7.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.7.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.7.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.7.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.7.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.7.2.2
Additionnez et .
Étape 11.7.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.8
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 11.8.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.8.2
Simplifiez le résultat.
Étape 11.8.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 11.8.2.1.1
Évaluez .
Étape 11.8.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 11.8.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.8.2.1.4
Évaluez .
Étape 11.8.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 11.8.2.1.6
Multipliez par .
Étape 11.8.2.1.7
Évaluez .
Étape 11.8.2.1.8
Élevez à la puissance .
Étape 11.8.2.2
Additionnez et .
Étape 11.8.2.3
La réponse finale est .
Étape 11.9
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 11.10
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 11.11
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 11.12
Comme la dérivée première a changé de signe de positive à négative autour de , est un maximum local.
est un maximum local
Étape 11.13
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 11.14
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
Étape 12