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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 2.1.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.1.2
Différenciez.
Étape 2.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.4
Multipliez par .
Étape 2.1.2.5
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.6
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.6.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.6.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.1.2.7
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.8
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.10
Multipliez par .
Étape 2.1.2.11
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.12
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.12.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.12.2
Multipliez par .
Étape 2.1.3
Simplifiez
Étape 2.1.3.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.3.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.3.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.3.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.3.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.3.5.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.3.5.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.3.5.1.1.1
Déplacez .
Étape 2.1.3.5.1.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.1.1.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.3.5.1.1.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.3.5.1.1.3
Additionnez et .
Étape 2.1.3.5.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.1.3
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.1.4
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.3.5.1.4.1
Déplacez .
Étape 2.1.3.5.1.4.2
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.1.4.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.3.5.1.4.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.3.5.1.4.3
Additionnez et .
Étape 2.1.3.5.1.5
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.1.6
Multipliez par .
Étape 2.1.3.5.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 2.1.3.5.2.1
Soustrayez de .
Étape 2.1.3.5.2.2
Additionnez et .
Étape 2.1.3.5.3
Soustrayez de .
Étape 2.1.3.6
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.1.3.7
Simplifiez le dénominateur.
Étape 2.1.3.7.1
Réécrivez comme .
Étape 2.1.3.7.2
Réécrivez comme .
Étape 2.1.3.7.3
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 2.1.3.7.4
Appliquez la règle de produit à .
Étape 2.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 3
Étape 3.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 3.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 3.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.3.3.1
Divisez par .
Étape 4
Les valeurs qui rendent la dérivée égale à sont .
Étape 5
Étape 5.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 5.2
Résolvez .
Étape 5.2.1
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.2.2
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.2.2.1
Définissez égal à .
Étape 5.2.2.2
Résolvez pour .
Étape 5.2.2.2.1
Définissez le égal à .
Étape 5.2.2.2.2
Résolvez .
Étape 5.2.2.2.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 5.2.2.2.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.2.2.2.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.2.2.2.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.2.2.2.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.2.2.2.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.2.2.2.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.2.2.2.2.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 5.2.2.2.2.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 5.2.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 5.2.3.1
Définissez égal à .
Étape 5.2.3.2
Résolvez pour .
Étape 5.2.3.2.1
Définissez le égal à .
Étape 5.2.3.2.2
Résolvez .
Étape 5.2.3.2.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.2.3.2.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 5.2.3.2.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 5.2.3.2.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 5.2.3.2.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 5.2.3.2.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.2.3.2.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.2.4
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 5.3
L’équation est indéfinie là où le dénominateur est égal à , l’argument d’une racine carrée est inférieur à ou l’argument d’un logarithme est inférieur ou égal à .
Étape 6
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée ou indéfinie.
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 7.2.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2.2
Additionnez et .
Étape 7.2.2.3
Multipliez par .
Étape 7.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 7.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.3.2
Divisez par .
Étape 7.2.3.3
Multipliez par .
Étape 7.2.4
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
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
Simplifiez le dénominateur.
Étape 8.2.2.1
Multipliez par .
Étape 8.2.2.2
Additionnez et .
Étape 8.2.2.3
Multipliez par .
Étape 8.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 8.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 8.2.3.1
Multipliez par .
Étape 8.2.3.2
Divisez par .
Étape 8.2.3.3
Multipliez par .
Étape 8.2.4
La réponse finale est .
Étape 8.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 9
Étape 9.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 9.2
Simplifiez le résultat.
Étape 9.2.1
Multipliez par .
Étape 9.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 9.2.2.1
Multipliez par .
Étape 9.2.2.2
Additionnez et .
Étape 9.2.2.3
Multipliez par .
Étape 9.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 9.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 9.2.3.1
Multipliez par .
Étape 9.2.3.2
Divisez par .
Étape 9.2.3.3
Multipliez par .
Étape 9.2.4
La réponse finale est .
Étape 9.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 10
Étape 10.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 10.2
Simplifiez le résultat.
Étape 10.2.1
Multipliez par .
Étape 10.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 10.2.2.1
Multipliez par .
Étape 10.2.2.2
Additionnez et .
Étape 10.2.2.3
Multipliez par .
Étape 10.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 10.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.2.6
Élevez à la puissance .
Étape 10.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 10.2.3.1
Multipliez par .
Étape 10.2.3.2
Divisez par .
Étape 10.2.3.3
Multipliez par .
Étape 10.2.4
La réponse finale est .
Étape 10.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 11
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Diminue sur :
Étape 12