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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.3.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.4
Associez les fractions.
Étape 1.1.4.1
Associez et .
Étape 1.1.4.2
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.1.5.1
Déplacez .
Étape 1.1.5.2
Multipliez par .
Étape 1.1.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.1.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.1.5.3
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 1.1.5.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.5.5
Additionnez et .
Étape 1.1.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.7
Simplifiez les termes.
Étape 1.1.7.1
Associez et .
Étape 1.1.7.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.7.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.8
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.9
Multipliez par .
Étape 1.1.10
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.11
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.12
Associez et .
Étape 1.1.13
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.14
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.14.1
Multipliez par .
Étape 1.1.14.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.15
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.16
Associez et .
Étape 1.1.17
Associez et .
Étape 1.1.18
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 2
Étape 2.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.3
Multipliez les deux côtés par .
Étape 2.4
Simplifiez
Étape 2.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.1.1
Simplifiez .
Étape 2.4.1.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.4.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.1.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.1.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.1.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.4.2.1
Simplifiez .
Étape 2.4.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.4.2.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.2.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.2.1.2
Multipliez par .
Étape 2.5
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 2.6
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 2.7
Résolvez .
Étape 2.7.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.7.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.7.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.7.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.7.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.7.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.7.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.7.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.7.2.3.1
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 3
Étape 3.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Étape 3.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 3.1.2
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 3.1.3
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 3.1.4
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 3.2
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 3.3
Résolvez .
Étape 3.3.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 3.3.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 3.3.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.3.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.3.2.2.1
Simplifiez .
Étape 3.3.2.2.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 3.3.2.2.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.3.2.2.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.2.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.2.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.2.1.2
Simplifiez
Étape 3.3.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.3.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.4
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 3.5
Résolvez .
Étape 3.5.1
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 3.5.2
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 3.5.2.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.2.2.1
Simplifiez .
Étape 3.5.2.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.5.2.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.5.2.2.1.3
Multipliez les exposants dans .
Étape 3.5.2.2.1.3.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.5.2.2.1.3.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.2.2.1.3.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.2.2.1.3.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.5.2.2.1.4
Simplifiez
Étape 3.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.2.3.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 3.5.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.5.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.5.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.5.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.5.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.5.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.5.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.5.3.3.1
Divisez par .
Étape 3.6
Définissez l’argument dans inférieur ou égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 3.7
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.7.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.7.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.7.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.7.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.7.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.7.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.7.3.1
Divisez par .
Étape 3.8
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 3.9
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 4
Étape 4.1
Évaluez sur .
Étape 4.1.1
Remplacez par .
Étape 4.1.2
Simplifiez
Étape 4.1.2.1
Supprimez les parenthèses.
Étape 4.1.2.2
Réécrivez comme .
Étape 4.1.2.3
Toute racine de est .
Étape 4.1.2.4
Simplifiez le dénominateur.
Étape 4.1.2.4.1
Remettez dans l’ordre et .
Étape 4.1.2.4.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 4.1.2.5
Multipliez par .
Étape 4.1.2.6
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 4.1.2.6.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.6.2
Déplacez .
Étape 4.1.2.6.3
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.6.4
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.2.6.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.2.6.6
Additionnez et .
Étape 4.1.2.6.7
Réécrivez comme .
Étape 4.1.2.6.7.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 4.1.2.6.7.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 4.1.2.6.7.3
Associez et .
Étape 4.1.2.6.7.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.1.2.6.7.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.6.7.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.2.6.7.5
Évaluez l’exposant.
Étape 4.1.2.7
Déplacez à gauche de .
Étape 4.1.2.8
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.1.2.8.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.8.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.8.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.2.9
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.2.10
Développez en déplaçant hors du logarithme.
Étape 4.1.2.11
Annulez le facteur commun de .
Étape 4.1.2.11.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.11.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.2.11.3
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.2.11.4
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.2.12
Associez et .
Étape 4.1.2.13
Le logarithme naturel de est .
Étape 4.1.2.14
Multipliez par .
Étape 4.2
Évaluez sur .
Étape 4.2.1
Remplacez par .
Étape 4.2.2
Simplifiez
Étape 4.2.2.1
Supprimez les parenthèses.
Étape 4.2.2.2
Réécrivez comme .
Étape 4.2.2.3
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 4.2.2.4
Réécrivez comme .
Étape 4.2.2.5
Le logarithme naturel de zéro est indéfini.
Indéfini
Indéfini
Indéfini
Étape 4.3
Indiquez tous les points.
Étape 5