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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 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
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Étape 3.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.4.2
Additionnez et .
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 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Remplacez dans l’équation. Cela facilitera l’utilisation de la formule quadratique.
Étape 6.3
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 6.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.2
Factorisez.
Étape 6.3.2.1
Factorisez par regroupement.
Étape 6.3.2.1.1
Pour un polynôme de la forme , réécrivez le point milieu comme la somme de deux termes dont le produit est et dont la somme est .
Étape 6.3.2.1.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.3.2.1.1.2
Réécrivez comme plus
Étape 6.3.2.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.2.1.1.4
Multipliez par .
Étape 6.3.2.1.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 6.3.2.1.2.1
Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.
Étape 6.3.2.1.2.2
Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.
Étape 6.3.2.1.3
Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, .
Étape 6.3.2.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
Étape 6.4
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale 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
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.5.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.5.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.5.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.5.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.5.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.5.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 6.5.2.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.5.2.2.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.6
Définissez égal à et résolvez .
Étape 6.6.1
Définissez égal à .
Étape 6.6.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.7
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6.8
Remplacez à nouveau la valeur réelle de dans l’équation résolue.
Étape 6.9
Résolvez la première équation pour .
Étape 6.10
Résolvez l’équation pour .
Étape 6.10.1
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 6.10.2
Simplifiez .
Étape 6.10.2.1
Réécrivez comme .
Étape 6.10.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.10.2.1.2
Réécrivez comme .
Étape 6.10.2.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 6.10.2.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 6.10.2.4
Réécrivez comme .
Étape 6.10.2.5
Toute racine de est .
Étape 6.10.2.6
Multipliez par .
Étape 6.10.2.7
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 6.10.2.7.1
Multipliez par .
Étape 6.10.2.7.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.10.2.7.3
Élevez à la puissance .
Étape 6.10.2.7.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.10.2.7.5
Additionnez et .
Étape 6.10.2.7.6
Réécrivez comme .
Étape 6.10.2.7.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 6.10.2.7.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.10.2.7.6.3
Associez et .
Étape 6.10.2.7.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.10.2.7.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.10.2.7.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.10.2.7.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 6.10.2.8
Associez et .
Étape 6.10.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 6.10.3.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 6.10.3.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 6.10.3.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 6.11
Résolvez la deuxième équation pour .
Étape 6.12
Résolvez l’équation pour .
Étape 6.12.1
Supprimez les parenthèses.
Étape 6.12.2
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 6.12.3
Toute racine de est .
Étape 6.12.4
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 6.12.4.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 6.12.4.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 6.12.4.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 6.13
La solution à est .
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
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.1.3
Multipliez par .
Étape 10.2
Soustrayez de .
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
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 12.2.1.2
Multipliez par .
Étape 12.2.1.3
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 12.2.1.4
Multipliez par .
Étape 12.2.1.5
Multipliez par .
Étape 12.2.2
Simplifiez en soustrayant des nombres.
Étape 12.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 12.2.2.2
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
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
Simplifiez chaque terme.
Étape 16.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.2
Multipliez par .
Étape 16.2.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 16.2.1.4
Multipliez par .
Étape 16.2.1.5
Multipliez par .
Étape 16.2.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Étape 16.2.2.1
Additionnez et .
Étape 16.2.2.2
Additionnez et .
Étape 16.2.3
La réponse finale est .
Étape 17
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 18