Calcul infinitésimal Exemples

Trouver les minimums et maximums locaux (t^2-4)^3
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.4
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.2.4.1
Additionnez et .
Étape 2.2.4.2
Multipliez par .
Étape 2.2.4.3
Réorganisez les facteurs de .
Étape 3
Déterminez la dérivée seconde de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.2
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est et .
Étape 3.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 3.4
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.4.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.4.4
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.4.4.1
Additionnez et .
Étape 3.4.4.2
Multipliez par .
Étape 3.5
Élevez à la puissance .
Étape 3.6
Élevez à la puissance .
Étape 3.7
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 3.8
Additionnez et .
Étape 3.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 3.10
Multipliez par .
Étape 3.11
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.4
Associez des termes.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.4.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.4.1.1
Déplacez .
Étape 3.11.4.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 3.11.4.1.3
Additionnez et .
Étape 3.11.4.2
Déplacez à gauche de .
Étape 3.11.4.3
Multipliez par .
Étape 3.11.4.4
Multipliez par .
Étape 3.11.4.5
Déplacez à gauche de .
Étape 3.11.4.6
Multipliez par .
Étape 3.11.5
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.1
Réécrivez comme .
Étape 3.11.5.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.5.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.5.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.5.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.3.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.3.1.1
Multipliez par en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.3.1.1.1
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 3.11.5.3.1.1.2
Additionnez et .
Étape 3.11.5.3.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 3.11.5.3.1.3
Multipliez par .
Étape 3.11.5.3.2
Soustrayez de .
Étape 3.11.5.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.11.5.5
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 3.11.5.5.1
Multipliez par .
Étape 3.11.5.5.2
Multipliez par .
Étape 3.11.6
Additionnez et .
Étape 3.11.7
Soustrayez de .
Étape 4
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 5
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.1
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.1.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 5.1.1.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.1.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 5.1.2
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 5.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 5.1.2.4
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1.2.4.1
Additionnez et .
Étape 5.1.2.4.2
Multipliez par .
Étape 5.1.2.4.3
Réorganisez les facteurs de .
Étape 5.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 6
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 6.2
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 6.3
Définissez égal à .
Étape 6.4
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.1
Définissez égal à .
Étape 6.4.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.1
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.4.2.1.2
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, et .
Étape 6.4.2.1.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 6.4.2.2
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 6.4.2.3
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.3.1
Définissez égal à .
Étape 6.4.2.3.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.3.2.1
Définissez le égal à .
Étape 6.4.2.3.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.4.2.4
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.4.1
Définissez égal à .
Étape 6.4.2.4.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.4.2.4.2.1
Définissez le égal à .
Étape 6.4.2.4.2.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 6.4.2.5
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6.5
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 7
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 10.1.2
Multipliez par .
Étape 10.1.3
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 10.1.4
Multipliez par .
Étape 10.2
Simplifiez en ajoutant des nombres.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 10.2.1
Additionnez et .
Étape 10.2.2
Additionnez et .
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
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 12.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 12.2.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 12.2.2
Soustrayez de .
Étape 12.2.3
Élevez à la puissance .
Étape 12.2.4
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
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 14.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 14.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 14.1.2
Multipliez par .
Étape 14.1.3
Élevez à la puissance .
Étape 14.1.4
Multipliez par .
Étape 14.2
Simplifiez en ajoutant et en soustrayant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 14.2.1
Soustrayez de .
Étape 14.2.2
Additionnez et .
Étape 15
Comme il y a au moins un point avec ou une dérivée seconde indéfinie, appliquez le test de la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.1
Divisez en intervalles distincts autour des valeurs qui rendent la dérivée première ou indéfinie.
Étape 15.2
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.2.1
Multipliez par .
Étape 15.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.2.3
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.2.5
Multipliez par .
Étape 15.2.2.6
La réponse finale est .
Étape 15.3
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.3.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.3.2.1
Multipliez par .
Étape 15.3.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.3.2.3
Soustrayez de .
Étape 15.3.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 15.3.2.5
Multipliez par .
Étape 15.3.2.6
La réponse finale est .
Étape 15.4
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.4.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.4.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.4.2.1
Multipliez par .
Étape 15.4.2.2
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 15.4.2.3
Soustrayez de .
Étape 15.4.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 15.4.2.5
Multipliez par .
Étape 15.4.2.6
La réponse finale est .
Étape 15.5
Remplacez tout nombre, tel que , de l’intervalle dans la dérivée première pour vérifier si le résultat est négatif ou positif.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.5.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.5.2.1
Multipliez par .
Étape 15.5.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.5.2.3
Soustrayez de .
Étape 15.5.2.4
Élevez à la puissance .
Étape 15.5.2.5
Multipliez par .
Étape 15.5.2.6
La réponse finale est .
Étape 15.6
Comma la dérivée première n’a pas changé de signe autour de , ce n’est pas ni un maximum ni un minimum local.
Pas un maximum ni un minimum local
Étape 15.7
Comme la dérivée première a changé de signe de négative à positive autour de , est un minimum local.
est un minimum local
Étape 15.8
Comma la dérivée première n’a pas changé de signe autour de , ce n’est pas ni un maximum ni un minimum local.
Pas un maximum ni un minimum local
Étape 15.9
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un minimum local
Étape 16