Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux f(x)=x+|2x|
Étape 1
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.1.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.2.4
Multipliez par .
Étape 1.2.5
Associez et .
Étape 1.2.6
Multipliez par .
Étape 1.3
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.1
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.3.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.2.1
Retirez les termes non négatifs de la valeur absolue.
Étape 1.3.2.2
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.2.2.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.2.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.3.2.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.3.2.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2
Déterminez la dérivée seconde 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 du quotient qui indique que est et .
Étape 2.2.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.2.4
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.5
Multipliez par .
Étape 2.2.6
Associez et .
Étape 2.2.7
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.8
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.9
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.10
Additionnez et .
Étape 2.2.11
Associez et .
Étape 2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.4.2
Associez des termes.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.2.2
Associez et .
Étape 2.4.2.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.4.2.4
Additionnez et .
Étape 2.4.3
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 2.4.4
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.4.1
Factorisez à partir de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.4.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.4.4.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.4.4.4
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.4.4.1
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.4.4.1.1
Pour multiplier des valeurs absolues, multipliez les termes à l’intérieur de chaque valeur absolue.
Étape 2.4.4.4.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.4.4.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.4.4.1.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.4.4.4.1.5
Additionnez et .
Étape 2.4.4.4.2
Retirez les termes non négatifs de la valeur absolue.
Étape 2.4.4.4.3
Additionnez et .
Étape 2.4.4.5
Divisez par .
Étape 2.4.5
Retirez la valeur absolue dans car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.
Étape 2.4.6
Multipliez par .
Étape 2.4.7
Divisez par .
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.2.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.2.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 4.1.2.1.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 4.1.2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.2.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.2.4
Multipliez par .
Étape 4.1.2.5
Associez et .
Étape 4.1.2.6
Multipliez par .
Étape 4.1.3
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.1
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 4.1.3.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.2.1
Retirez les termes non négatifs de la valeur absolue.
Étape 4.1.3.2.2
Annulez le facteur commun à et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.2.2.2
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.2.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.3.2.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.3.2.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.3
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.3.1
Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.
Étape 5.3.2
Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.
Étape 5.4
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 5.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5
Résolvez l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 5.5.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 5.5.2.2.2
Divisez par .
Étape 5.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1
Déplacez le moins un du dénominateur de .
Étape 5.5.2.3.2
Réécrivez comme .
Étape 5.5.2.3.3
Multipliez par .
Étape 5.6
Supprimez le terme en valeur absolue. Cela crée un du côté droit de l’équation car .
Étape 5.7
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 5.7.2
Déplacez tous les termes contenant du côté gauche de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.7.2.2
Additionnez et .
Étape 5.7.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.7.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.7.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.7.3.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.3.3.1
Divisez par .
Étape 5.7.4
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 5.7.5
Déplacez tous les termes contenant du côté gauche de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.5.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.7.5.2
Soustrayez de .
Étape 5.7.6
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.6.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.7.6.2
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.6.2.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 5.7.6.2.2
Divisez par .
Étape 5.7.6.3
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.7.6.3.1
Divisez par .
Étape 5.8
Excluez les solutions qui ne rendent pas vrai.
Étape 6
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.2
Résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.2.1
Supprimez le terme en valeur absolue. Cela crée un du côté droit de l’équation car .
Étape 6.2.2
Plus ou moins est .
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
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 9.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 9.2
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 9.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 9.2.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.2.2.1
Multipliez par .
Étape 9.2.2.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.2.2.2.1
La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre et est .
Étape 9.2.2.2.2
Divisez par .
Étape 9.2.2.3
Additionnez et .
Étape 9.2.2.4
La réponse finale est .
Étape 9.3
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 9.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 9.3.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.3.2.1
Multipliez par .
Étape 9.3.2.2
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.3.2.2.1
La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre et est .
Étape 9.3.2.2.2
Divisez par .
Étape 9.3.2.3
Additionnez et .
Étape 9.3.2.4
La réponse finale est .
Étape 9.4
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
est un minimum local
Étape 10