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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Écrivez comme une fonction.
Étape 2
Étape 2.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 2.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 2.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.1.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.1.4
Associez et .
Étape 2.1.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.1.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.6.1
Multipliez par .
Étape 2.1.6.2
Soustrayez de .
Étape 2.1.7
Associez les fractions.
Étape 2.1.7.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.1.7.2
Associez et .
Étape 2.1.7.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.1.7.4
Associez et .
Étape 2.1.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.9
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.10
Additionnez et .
Étape 2.1.11
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.1.12
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.13
Associez les fractions.
Étape 2.1.13.1
Multipliez par .
Étape 2.1.13.2
Associez et .
Étape 2.1.13.3
Simplifiez l’expression.
Étape 2.1.13.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 2.1.13.3.2
Réécrivez comme .
Étape 2.1.13.3.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.1.14
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.1.15
Multipliez par .
Étape 2.1.16
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.1.17
Associez et .
Étape 2.1.18
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.1.19
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.1.19.1
Déplacez .
Étape 2.1.19.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.1.19.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.1.19.4
Additionnez et .
Étape 2.1.19.5
Divisez par .
Étape 2.1.20
Simplifiez .
Étape 2.1.21
Déplacez à gauche de .
Étape 2.1.22
Simplifiez
Étape 2.1.22.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.1.22.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.1.22.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 2.1.22.2.1.1
Multipliez par .
Étape 2.1.22.2.1.2
Multipliez par .
Étape 2.1.22.2.2
Soustrayez de .
Étape 2.1.22.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.5
Réécrivez comme .
Étape 2.1.22.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.1.22.7
Réécrivez comme .
Étape 2.1.22.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.2
Déterminez la dérivée seconde.
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 du quotient qui indique que est où et .
Étape 2.2.3
Différenciez.
Étape 2.2.3.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 2.2.3.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 2.2.3.1.2
Multipliez .
Étape 2.2.3.1.2.1
Associez et .
Étape 2.2.3.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.2.3.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.3.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.3.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.3.5
Simplifiez l’expression.
Étape 2.2.3.5.1
Additionnez et .
Étape 2.2.3.5.2
Multipliez par .
Étape 2.2.4
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 2.2.4.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 2.2.4.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.4.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 2.2.5
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.2.6
Associez et .
Étape 2.2.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.2.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.2.8.1
Multipliez par .
Étape 2.2.8.2
Soustrayez de .
Étape 2.2.9
Associez les fractions.
Étape 2.2.9.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.2.9.2
Associez et .
Étape 2.2.9.3
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.2.10
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.11
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.12
Additionnez et .
Étape 2.2.13
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2.14
Multipliez.
Étape 2.2.14.1
Multipliez par .
Étape 2.2.14.2
Multipliez par .
Étape 2.2.15
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 2.2.16
Associez les fractions.
Étape 2.2.16.1
Multipliez par .
Étape 2.2.16.2
Multipliez par .
Étape 2.2.16.3
Remettez dans l’ordre.
Étape 2.2.16.3.1
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.16.3.2
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.17
Simplifiez
Étape 2.2.17.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.17.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.2.17.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.2.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.2.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.2.2
Multipliez par .
Étape 2.2.17.2.3
Déplacez à gauche de .
Étape 2.2.17.2.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.2.17.2.5
Associez et .
Étape 2.2.17.2.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.2.17.2.7
Réécrivez en forme factorisée.
Étape 2.2.17.2.7.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 2.2.17.2.7.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.17.2.7.2.1
Déplacez .
Étape 2.2.17.2.7.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.17.2.7.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.2.17.2.7.2.4
Additionnez et .
Étape 2.2.17.2.7.2.5
Divisez par .
Étape 2.2.17.2.7.3
Simplifiez .
Étape 2.2.17.2.7.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.17.2.7.5
Multipliez par .
Étape 2.2.17.2.7.6
Multipliez par .
Étape 2.2.17.2.7.7
Appliquez la propriété distributive.
Étape 2.2.17.2.7.8
Multipliez par .
Étape 2.2.17.2.7.9
Soustrayez de .
Étape 2.2.17.2.7.10
Additionnez et .
Étape 2.2.17.3
Associez des termes.
Étape 2.2.17.3.1
Associez et .
Étape 2.2.17.3.2
Réécrivez comme un produit.
Étape 2.2.17.3.3
Multipliez par .
Étape 2.2.17.3.4
Multipliez par .
Étape 2.2.17.3.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.2.17.3.5.1
Déplacez .
Étape 2.2.17.3.5.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.2.17.3.5.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.2.17.3.5.4
Additionnez et .
Étape 2.2.17.4
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.5
Réécrivez comme .
Étape 2.2.17.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.2.17.7
Réécrivez comme .
Étape 2.2.17.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.2.17.9
Multipliez par .
Étape 2.2.17.10
Multipliez par .
Étape 2.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 3
Étape 3.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 3.2
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 3.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 3.3.1
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 3.3.1.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 3.3.1.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 3.3.1.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.1.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.1.2.1.2
Divisez par .
Étape 3.3.1.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 3.3.1.3.1
Divisez par .
Étape 3.3.2
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 4
Étape 4.1
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 4.1.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 4.1.2
Simplifiez le résultat.
Étape 4.1.2.1
Multipliez par .
Étape 4.1.2.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.2.3
La réponse finale est .
Étape 4.2
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 5
Divisez en intervalles autour des points qui pourraient potentiellement être des points d’inflexion.
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 6.2.2.1
Multipliez par .
Étape 6.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 6.2.3.1
Multipliez par .
Étape 6.2.3.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 6.2.4
La réponse finale est .
Étape 6.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
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
Soustrayez de .
Étape 7.2.2
Simplifiez le dénominateur.
Étape 7.2.2.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 7.2.3
Multipliez par .
Étape 7.2.4
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 8
Un point d’inflexion est un point sur une courbe sur lequel la concavité passe du signe plus au signe moins ou du signe moins au signe plus. Dans ce cas, le point d’inflexion est .
Étape 9