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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
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
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 de puissance qui indique que est où .
Étape 2.3.3
Multipliez par .
Étape 2.4
Évaluez .
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.4.3
Multipliez par .
Étape 2.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 2.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.5.2
Additionnez et .
Étape 3
Étape 3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2
Évaluez .
Étape 3.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.2.3
Multipliez par .
Étape 3.3
Évaluez .
Étape 3.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.3.3
Multipliez par .
Étape 3.4
Évaluez .
Étape 3.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.4.3
Multipliez par .
Étape 4
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 5
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 5.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2
Évaluez .
Étape 5.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.2.3
Multipliez par .
Étape 5.1.3
Évaluez .
Étape 5.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.3.3
Multipliez par .
Étape 5.1.4
Évaluez .
Étape 5.1.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 5.1.4.3
Multipliez par .
Étape 5.1.5
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 5.1.5.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.5.2
Additionnez et .
Étape 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2
Factorisez en utilisant la règle du carré parfait.
Étape 6.2.2.1
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.2
Vérifiez que le terme central est le double du produit des nombres élevés au carré dans le premier terme et le troisième terme.
Étape 6.2.2.3
Réécrivez le polynôme.
Étape 6.2.2.4
Factorisez en utilisant la règle trinomiale du carré parfait , où et .
Étape 6.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 6.4
Définissez égal à .
Étape 6.5
Définissez égal à et résolvez .
Étape 6.5.1
Définissez égal à .
Étape 6.5.2
Résolvez pour .
Étape 6.5.2.1
Définissez le égal à .
Étape 6.5.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 7
Étape 7.1
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 8
Points critiques à évaluer.
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
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
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
Simplifiez chaque terme.
Étape 12.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.1.2
Multipliez par .
Étape 12.2.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.1.4
Multipliez par .
Étape 12.2.1.5
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.1.6
Multipliez par .
Étape 12.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 12.2.2.1
Additionnez et .
Étape 12.2.2.2
Additionnez et .
Étape 12.2.2.3
Soustrayez de .
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
Élevez à la puissance .
Étape 14.1.2
Multipliez par .
Étape 14.1.3
Multipliez par .
Étape 14.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 14.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.2.2
Additionnez et .
Étape 15
Étape 15.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 15.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 15.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2.2
Simplifiez le résultat.
Étape 15.2.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 15.2.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.2.1.2
Multipliez par .
Étape 15.2.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.2.1.4
Multipliez par .
Étape 15.2.2.1.5
Multipliez par .
Étape 15.2.2.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 15.2.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.3
La réponse finale est .
Étape 15.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 15.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 15.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 15.3.2.1.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 15.3.2.1.2
Multipliez par .
Étape 15.3.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 15.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 15.3.2.1.5
Multipliez par .
Étape 15.3.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 15.3.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 15.3.2.2.2
Additionnez et .
Étape 15.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 15.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Étape 15.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 15.4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 15.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 15.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 15.4.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 15.4.2.1.4
Multipliez par .
Étape 15.4.2.1.5
Multipliez par .
Étape 15.4.2.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Étape 15.4.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 15.4.2.2.2
Additionnez et .
Étape 15.4.2.3
La réponse finale est .
Étape 15.5
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 15.6
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 15.7
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un minimum local
Étape 16