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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 2.1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 2.1.1.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.1.2.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.1.1.3
Différenciez.
Étape 2.1.1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.1.3.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.1.3.4
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.1.3.4.1
Additionnez et .
Étape 2.1.1.3.4.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 2.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2.3.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.1.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.2.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.2.6
Différenciez.
Étape 2.1.2.6.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.6.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.6.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.6.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.6.5
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.6.5.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.6.5.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.7
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.7.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2.7.2
La dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.7.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.1.2.8
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.2.9
Élevez à la puissance .
Étape 2.1.2.10
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.2.11
Additionnez et .
Étape 2.1.2.12
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.13
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.14
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.2.15
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.2.15.1
Additionnez et .
Étape 2.1.2.15.2
Multipliez par .
Étape 2.1.2.16
Simplifiez
Étape 2.1.2.16.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.2.16.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 2.1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 2.2
Définissez la dérivée seconde égale à puis résolvez l’équation .
Étape 2.2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 2.2.2
Remplacez le par d’après l’identité .
Étape 2.2.3
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.2.3.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.3.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.3.2.1
Multipliez par .
Étape 2.2.3.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.3.2.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.3.2.2
Additionnez et .
Étape 2.2.3.3
Réécrivez comme .
Étape 2.2.4
Additionnez et .
Étape 2.2.5
Remplacez par .
Étape 2.2.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.6.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.7
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.2.8
Définissez égal à .
Étape 2.2.9
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.2.9.1
Définissez égal à .
Étape 2.2.9.2
Résolvez pour .
Étape 2.2.9.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.2.9.2.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.2.9.2.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.2.9.2.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.2.9.2.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.9.2.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.9.2.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.2.9.2.3
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 2.2.9.2.4
Simplifiez .
Étape 2.2.9.2.4.1
Réécrivez comme .
Étape 2.2.9.2.4.2
Toute racine de est .
Étape 2.2.9.2.4.3
Multipliez par .
Étape 2.2.9.2.4.4
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 2.2.9.2.4.4.1
Multipliez par .
Étape 2.2.9.2.4.4.2
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.9.2.4.4.3
Élevez à la puissance .
Étape 2.2.9.2.4.4.4
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.9.2.4.4.5
Additionnez et .
Étape 2.2.9.2.4.4.6
Réécrivez comme .
Étape 2.2.9.2.4.4.6.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 2.2.9.2.4.4.6.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.2.9.2.4.4.6.3
Associez et .
Étape 2.2.9.2.4.4.6.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.2.9.2.4.4.6.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.2.9.2.4.4.6.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 2.2.9.2.4.4.6.5
Évaluez l’exposant.
Étape 2.2.9.2.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.2.9.2.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 2.2.9.2.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.2.9.2.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.2.10
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 2.2.11
Remplacez par .
Étape 2.2.12
Définissez chacune des solutions à résoudre pour .
Étape 2.2.13
Résolvez dans .
Étape 2.2.13.1
La plage de la sécante est et . Comme n’est pas sur cette plage, il n’y a pas de solution.
Aucune solution
Aucune solution
Étape 2.2.14
Résolvez dans .
Étape 2.2.14.1
La plage de la sécante est et . Comme n’est pas sur cette plage, il n’y a pas de solution.
Aucune solution
Aucune solution
Étape 2.2.15
Résolvez dans .
Étape 2.2.15.1
La plage de la sécante est et . Comme n’est pas sur cette plage, il n’y a pas de solution.
Aucune solution
Aucune solution
Aucune solution
Aucune solution
Étape 3
Étape 3.1
Définissez l’argument dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
, pour tout entier
Étape 3.2
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Étape 3.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 3.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.2.3
Additionnez et .
Étape 3.2.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.2.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.2.4.2
Divisez par .
Étape 3.3
Le domaine est l’ensemble des valeurs de qui rendent l’expression définie.
Notation de constructeur d’ensemble :
, pour tout entier
Notation de constructeur d’ensemble :
, pour tout entier
Étape 4
Étape 4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 4.2
Simplifiez le résultat.
Étape 4.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 4.2.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.2.1.1.1
Déplacez .
Étape 4.2.1.1.2
Multipliez par .
Étape 4.2.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.2.1.2.1
Déplacez .
Étape 4.2.1.2.2
Multipliez par .
Étape 4.2.1.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 4.2.1.3.1
Déplacez .
Étape 4.2.1.3.2
Multipliez par .
Étape 4.2.2
La réponse finale est .
Étape 4.3
Le graphe est concave vers le haut sur l’intervalle car est positif.
Concave vers le haut sur car est positif
Concave vers le haut sur car est positif
Étape 5