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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez.
Étape 1.1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2
Évaluez .
Étape 1.1.2.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.2.1.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.2.2
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.4
Multipliez par .
Étape 1.1.2.5
Associez et .
Étape 1.1.3
Remettez les termes dans l’ordre.
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 de l’équation par .
Étape 2.4
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 2.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.1.1
Simplifiez .
Étape 2.4.1.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.1.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.4.1.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.1.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.1.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.1.1.2
Multipliez.
Étape 2.4.1.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.4.1.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.4.2.1
Multipliez par .
Étape 2.5
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 2.6
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.6.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 2.6.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.6.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.7
Définissez chacune des solutions à résoudre pour .
Étape 2.8
Résolvez dans .
Étape 2.8.1
Prenez la cosécante inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur de la cosécante.
Étape 2.8.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.8.2.1
La valeur exacte de est .
Étape 2.8.3
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 2.8.4
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 2.8.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.8.4.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.8.4.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.8.4.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.8.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.8.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.8.4.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.8.4.2.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.8.4.2.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.8.5
La fonction cosécante est positive dans les premier et deuxième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de pour déterminer la solution dans le deuxième quadrant.
Étape 2.8.6
Résolvez .
Étape 2.8.6.1
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 2.8.6.2
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 2.8.6.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.8.6.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.8.6.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.8.6.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.8.6.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.8.6.2.2.1
Simplifiez .
Étape 2.8.6.2.2.1.1
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.8.6.2.2.1.2
Simplifiez les termes.
Étape 2.8.6.2.2.1.2.1
Associez et .
Étape 2.8.6.2.2.1.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.8.6.2.2.1.2.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.8.6.2.2.1.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.8.6.2.2.1.2.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.8.6.2.2.1.2.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.8.6.2.2.1.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.8.6.2.2.1.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 2.8.6.2.2.1.3.2
Soustrayez de .
Étape 2.8.7
Déterminez la période de .
Étape 2.8.7.1
La période de la fonction peut être calculée en utilisant .
Étape 2.8.7.2
Remplacez par dans la formule pour la période.
Étape 2.8.7.3
est d’environ qui est positif, alors retirez la valeur absolue
Étape 2.8.7.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.8.7.5
Multipliez par .
Étape 2.8.8
La période de la fonction est si bien que les valeurs se répètent tous les radians dans les deux sens.
, pour tout entier
, pour tout entier
Étape 2.9
Résolvez dans .
Étape 2.9.1
Prenez la cosécante inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur de la cosécante.
Étape 2.9.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.9.2.1
La valeur exacte de est .
Étape 2.9.3
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 2.9.4
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 2.9.4.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.9.4.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.9.4.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.9.4.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.9.4.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.9.4.2.1
Simplifiez .
Étape 2.9.4.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.9.4.2.1.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.9.4.2.1.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.9.4.2.1.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.9.4.2.1.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.9.4.2.1.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.9.5
La fonction cosécante est négative dans les troisième et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez la solution de pour déterminer un angle de référence. Ajoutez ensuite cet angle de référence à pour déterminer la solution dans le troisième quadrant.
Étape 2.9.6
Simplifiez l’expression pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.9.6.1
Soustrayez de .
Étape 2.9.6.2
L’angle résultant de est positif, inférieur à et coterminal avec .
Étape 2.9.6.3
Résolvez .
Étape 2.9.6.3.1
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 2.9.6.3.2
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 2.9.6.3.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.9.6.3.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.9.6.3.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.9.6.3.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.9.6.3.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.9.6.3.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.9.6.3.2.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.9.6.3.2.2.1.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.9.6.3.2.2.1.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.9.7
Déterminez la période de .
Étape 2.9.7.1
La période de la fonction peut être calculée en utilisant .
Étape 2.9.7.2
Remplacez par dans la formule pour la période.
Étape 2.9.7.3
est d’environ qui est positif, alors retirez la valeur absolue
Étape 2.9.7.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 2.9.7.5
Multipliez par .
Étape 2.9.8
Ajoutez à chaque angle négatif pour obtenir des angles positifs.
Étape 2.9.8.1
Ajoutez à pour déterminer l’angle positif.
Étape 2.9.8.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.9.8.3
Associez les fractions.
Étape 2.9.8.3.1
Associez et .
Étape 2.9.8.3.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.9.8.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.9.8.4.1
Multipliez par .
Étape 2.9.8.4.2
Soustrayez de .
Étape 2.9.8.5
Indiquez les nouveaux angles.
Étape 2.9.9
La période de la fonction est si bien que les valeurs se répètent tous les radians dans les deux sens.
, pour tout entier
, pour tout entier
Étape 2.10
Indiquez toutes les solutions.
, pour tout entier
Étape 2.11
Consolidez les réponses.
, pour tout entier
, pour tout entier
Étape 3
Étape 3.1
Définissez l’argument dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
, pour tout entier
Étape 3.2
Résolvez .
Étape 3.2.1
Multipliez les deux côtés de l’équation par .
Étape 3.2.2
Simplifiez les deux côtés de l’équation.
Étape 3.2.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.2.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.2.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.2.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.2.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.2.2.2.1
Supprimez les parenthèses.
Étape 3.3
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 .
, pour tout entier
, pour tout entier
Étape 4
Étape 4.1
Évaluez sur .
Étape 4.1.1
Remplacez par .
Étape 4.1.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.1.2.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 4.1.2.2
Multipliez .
Étape 4.1.2.2.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.1.2.3
La valeur exacte de est .
Étape 4.2
Évaluez sur .
Étape 4.2.1
Remplacez par .
Étape 4.2.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.2.2.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 4.2.2.2
Multipliez .
Étape 4.2.2.2.1
Multipliez par .
Étape 4.2.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.2.2.3
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car la cotangente est négative dans le deuxième quadrant.
Étape 4.2.2.4
La valeur exacte de est .
Étape 4.2.2.5
Multipliez par .
Étape 4.3
Évaluez sur .
Étape 4.3.1
Remplacez par .
Étape 4.3.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.3.2.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 4.3.2.2
Multipliez .
Étape 4.3.2.2.1
Multipliez par .
Étape 4.3.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.3.2.3
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant.
Étape 4.3.2.4
La valeur exacte de est .
Étape 4.4
Évaluez sur .
Étape 4.4.1
Remplacez par .
Étape 4.4.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.4.2.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 4.4.2.2
Multipliez .
Étape 4.4.2.2.1
Multipliez par .
Étape 4.4.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.4.2.3
Appliquez l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car la cotangente est négative dans le quatrième quadrant.
Étape 4.4.2.4
La valeur exacte de est .
Étape 4.4.2.5
Multipliez par .
Étape 4.5
Évaluez sur .
Étape 4.5.1
Remplacez par .
Étape 4.5.2
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.5.2.1
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 4.5.2.2
Multipliez .
Étape 4.5.2.2.1
Multipliez par .
Étape 4.5.2.2.2
Multipliez par .
Étape 4.5.2.3
Soustrayez des rotations complètes de jusqu’à ce que l’angle soit supérieur ou égal à et inférieur à .
Étape 4.5.2.4
La valeur exacte de est .
Étape 4.6
Indiquez tous les points.
Étape 5