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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
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
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.2.3
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 1.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 1.2.7
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.8
Additionnez et .
Étape 1.2.9
Multipliez par .
Étape 1.3
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.4
Simplifiez
Étape 1.4.1
Additionnez et .
Étape 1.4.2
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
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.4
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
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
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.8.1
Déplacez .
Étape 2.2.8.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.8.3
Additionnez et .
Étape 2.2.9
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.10
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.11
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.12
Additionnez et .
Étape 2.2.13
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
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 d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.3.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.3.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.3.3
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.5
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.6
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.7
Additionnez et .
Étape 2.3.8
Multipliez par .
Étape 2.4
Simplifiez
Étape 2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.4.3
Associez des termes.
Étape 2.4.3.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.3.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.4.3.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.4.3.4
Additionnez et .
Étape 2.4.3.5
Multipliez par .
Étape 2.4.3.6
Réorganisez les facteurs de .
Étape 2.4.3.7
Additionnez et .
Étape 2.4.4
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Représentez chaque côté de l’équation. La solution est la valeur x du point d’intersection.
Étape 5
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 6
Étape 6.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.1.1
Multipliez par .
Étape 6.1.2
Multipliez par .
Étape 6.1.3
Multipliez par .
Étape 6.1.4
Multipliez par .
Étape 6.1.5
Multipliez par .
Étape 6.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 6.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.2.2
Additionnez et .
Étape 7
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 8
Étape 8.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 8.2
Simplifiez le résultat.
Étape 8.2.1
Multipliez par .
Étape 8.2.2
Additionnez et .
Étape 8.2.3
La réponse finale est .
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
Multipliez par .
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.1.4
Multipliez par .
Étape 10.1.5
Multipliez par .
Étape 10.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 10.2.1
Additionnez et .
Étape 10.2.2
Additionnez et .
Étape 11
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 12
Étape 12.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 12.2
Simplifiez le résultat.
Étape 12.2.1
Multipliez par .
Étape 12.2.2
Additionnez et .
Étape 12.2.3
La réponse finale est .
Étape 13
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 14
Étape 14.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 14.1.1
Multipliez par .
Étape 14.1.2
Multipliez par .
Étape 14.1.3
Multipliez par .
Étape 14.1.4
Multipliez par .
Étape 14.1.5
Multipliez par .
Étape 14.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 14.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.2.2
Additionnez et .
Étape 15
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 16
Étape 16.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 16.2
Simplifiez le résultat.
Étape 16.2.1
Multipliez par .
Étape 16.2.2
Additionnez et .
Étape 16.2.3
La réponse finale est .
Étape 17
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 18
Étape 18.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 18.1.1
Multipliez par .
Étape 18.1.2
Multipliez par .
Étape 18.1.3
Multipliez par .
Étape 18.1.4
Multipliez par .
Étape 18.1.5
Multipliez par .
Étape 18.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 18.2.1
Additionnez et .
Étape 18.2.2
Additionnez et .
Étape 19
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 20
Étape 20.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 20.2
Simplifiez le résultat.
Étape 20.2.1
Multipliez par .
Étape 20.2.2
Additionnez et .
Étape 20.2.3
La réponse finale est .
Étape 21
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 22
Étape 22.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 22.1.1
Multipliez par .
Étape 22.1.2
Multipliez par .
Étape 22.1.3
Multipliez par .
Étape 22.1.4
Multipliez par .
Étape 22.1.5
Multipliez par .
Étape 22.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 22.2.1
Soustrayez de .
Étape 22.2.2
Additionnez et .
Étape 23
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 24
Étape 24.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 24.2
Simplifiez le résultat.
Étape 24.2.1
Multipliez par .
Étape 24.2.2
Additionnez et .
Étape 24.2.3
La réponse finale est .
Étape 25
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 26
Étape 26.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 26.1.1
Multipliez par .
Étape 26.1.2
Multipliez par .
Étape 26.1.3
Multipliez par .
Étape 26.1.4
Multipliez par .
Étape 26.1.5
Multipliez par .
Étape 26.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 26.2.1
Additionnez et .
Étape 26.2.2
Additionnez et .
Étape 27
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 28
Étape 28.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 28.2
Simplifiez le résultat.
Étape 28.2.1
Multipliez par .
Étape 28.2.2
Additionnez et .
Étape 28.2.3
La réponse finale est .
Étape 29
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 30
Étape 30.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 30.1.1
Multipliez par .
Étape 30.1.2
Multipliez par .
Étape 30.1.3
Multipliez par .
Étape 30.1.4
Multipliez par .
Étape 30.1.5
Multipliez par .
Étape 30.2
Simplifiez en ajoutant des termes.
Étape 30.2.1
Soustrayez de .
Étape 30.2.2
Additionnez et .
Étape 31
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 32
Étape 32.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 32.2
Simplifiez le résultat.
Étape 32.2.1
Multipliez par .
Étape 32.2.2
Additionnez et .
Étape 32.2.3
La réponse finale est .
Étape 33
Ce sont les extrema locaux pour .
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
est un minimum local
est un maximum local
Étape 34