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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez en utilisant la règle multiple constante.
Étape 1.1.1.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.1.2
Réécrivez comme .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.1.3
Différenciez.
Étape 1.1.3.1
Multipliez par .
Étape 1.1.3.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.5
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.3.5.1
Additionnez et .
Étape 1.1.3.5.2
Multipliez par .
Étape 1.1.4
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.5
Associez des termes.
Étape 1.1.5.1
Associez et .
Étape 1.1.5.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.5.3
Associez et .
Étape 1.1.5.4
Déplacez à gauche de .
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
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.3.1
Divisez par .
Étape 3
Les valeurs qui rendent la dérivée égale à sont .
Étape 4
Étape 4.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.2
Résolvez .
Étape 4.2.1
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Étape 4.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 4.2.1.2
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 4.2.1.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 4.2.2
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 4.2.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 4.2.3.1
Définissez égal à .
Étape 4.2.3.2
Résolvez pour .
Étape 4.2.3.2.1
Définissez le égal à .
Étape 4.2.3.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 4.2.4
Définissez égal à et résolvez .
Étape 4.2.4.1
Définissez égal à .
Étape 4.2.4.2
Résolvez pour .
Étape 4.2.4.2.1
Définissez le égal à .
Étape 4.2.4.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 4.2.5
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 4.3
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 5
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée ou indéfinie.
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Multipliez par .
Étape 6.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.2.4
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur la dérivée est . Comme elle est positive, la fonction augmente sur .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 7
Étape 7.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 7.2
Simplifiez le résultat.
Étape 7.2.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.1.1
Multipliez par .
Étape 7.2.1.2
Associez et .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 7.2.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.1.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.3
Multipliez par .
Étape 7.2.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.5
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.6
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.2.7
Associez et .
Étape 7.2.2.8
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.2.9
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.2.9.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2.9.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.2.10
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 7.2.2.11
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.12
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.13
Appliquez la règle de produit à .
Étape 7.2.2.14
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.15
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.16
Multipliez par .
Étape 7.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.3.2
Divisez par .
Étape 7.2.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 7.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 7.2.5.1
Factorisez à partir de .
Étape 7.2.5.2
Factorisez à partir de .
Étape 7.2.5.3
Annulez le facteur commun.
Étape 7.2.5.4
Réécrivez l’expression.
Étape 7.2.6
Associez et .
Étape 7.2.7
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.7.1
Multipliez par .
Étape 7.2.7.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 7.2.8
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
Associez et .
Étape 8.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 8.2.2.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 8.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 8.2.2.5
Associez et .
Étape 8.2.2.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 8.2.2.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.2.2.7.1
Multipliez par .
Étape 8.2.2.7.2
Soustrayez de .
Étape 8.2.2.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 8.2.2.9
Appliquez la règle de produit à .
Étape 8.2.2.10
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.11
Appliquez la règle de produit à .
Étape 8.2.2.12
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.13
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.14
Multipliez par .
Étape 8.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 8.2.3.1
Multipliez par .
Étape 8.2.3.2
Divisez par .
Étape 8.2.4
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 8.2.5
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.5.1
Factorisez à partir de .
Étape 8.2.5.2
Factorisez à partir de .
Étape 8.2.5.3
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.5.4
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.6
Associez et .
Étape 8.2.7
Multipliez par .
Étape 8.2.8
La réponse finale est .
Étape 8.3
Sur la dérivée est . Comme elle est négative, la fonction diminue sur .
Diminue sur depuis
Diminue 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
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 9.2.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 9.2.3
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
Indiquez les intervalles sur lesquels la fonction est croissante et décroissante.
Augmente sur :
Diminue sur :
Étape 11