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Calcul infinitésimal Exemples
,
Étape 1
Si est continu sur l’intervalle et différentiable sur , au moins un nombre réel existe sur l’intervalle de telle sorte que . Le théorème de la valeur moyenne exprime la relation entre la pente de la tangente à la courbe sur et la pente de la droite passant par les points et .
Si est continu sur
et si différentiable sur ,
alors il existe au moins un point, dans : .
Étape 2
Étape 2.1
Pour déterminer si la fonction est continue sur ou non, déterminez le domaine de .
Étape 2.1.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 2.1.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.1.3
Le domaine est l’ensemble des valeurs de qui rendent l’expression définie.
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Étape 2.2
est continu sur .
La fonction est continue.
La fonction est continue.
Étape 3
Étape 3.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 3.1.1
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 3.1.2
Différenciez.
Étape 3.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.1.2.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.1.2.5
Multipliez par .
Étape 3.1.2.6
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2.7
Additionnez et .
Étape 3.1.2.8
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2.9
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 3.1.2.10
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 3.1.2.11
Simplifiez l’expression.
Étape 3.1.2.11.1
Additionnez et .
Étape 3.1.2.11.2
Multipliez par .
Étape 3.1.3
Simplifiez
Étape 3.1.3.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.1.3.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 3.1.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.3.2.1.1
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 3.1.3.2.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.1.3.2.1.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.1.3.2.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 3.1.3.2.1.2
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 3.1.3.2.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.3.2.1.2.1.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 3.1.3.2.1.2.1.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 3.1.3.2.1.2.1.2.1
Déplacez .
Étape 3.1.3.2.1.2.1.2.2
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2.1.2.1.3
Déplacez à gauche de .
Étape 3.1.3.2.1.2.1.4
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2.1.2.1.5
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2.1.2.2
Additionnez et .
Étape 3.1.3.2.1.3
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2.1.4
Multipliez par .
Étape 3.1.3.2.2
Soustrayez de .
Étape 3.1.3.2.3
Additionnez et .
Étape 3.1.3.2.4
Additionnez et .
Étape 3.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 4
Étape 4.1
Pour déterminer si la fonction est continue sur ou non, déterminez le domaine de .
Étape 4.1.1
Définissez le dénominateur dans égal à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 4.1.2
Résolvez .
Étape 4.1.2.1
Définissez le égal à .
Étape 4.1.2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 4.1.3
Le domaine est l’ensemble des valeurs de qui rendent l’expression définie.
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Notation d’intervalle :
Notation de constructeur d’ensemble :
Étape 4.2
est continu sur .
La fonction est continue.
La fonction est continue.
Étape 5
La fonction est différentiable sur car la dérivée est continue sur .
La fonction est différentiable.
Étape 6
respecte les deux conditions du théorème de la moyenne. Il est continu sur et différentiable sur .
est continu sur et différentiable sur .
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
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.3
Additionnez et .
Étape 7.2.1.4
Soustrayez de .
Étape 7.2.2
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.2.1
Additionnez et .
Étape 7.2.2.2
Divisez par .
Étape 7.2.3
La réponse finale est .
Étape 8
Étape 8.1
Factorisez chaque terme.
Étape 8.1.1
Multipliez par .
Étape 8.1.2
Additionnez et .
Étape 8.1.3
Multipliez par .
Étape 8.1.4
Additionnez et .
Étape 8.1.5
Divisez par .
Étape 8.2
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 8.2.1
Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.
Étape 8.2.2
Le plus petit multiple commun de toute expression est l’expression.
Étape 8.3
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 8.3.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 8.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 8.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 8.3.2.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 8.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 8.3.3.1
Multipliez par .
Étape 8.4
Résolvez l’équation.
Étape 8.4.1
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 8.4.2
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 8.4.3
Simplifiez
Étape 8.4.3.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.4.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 8.4.3.1.2
Multipliez .
Étape 8.4.3.1.2.1
Multipliez par .
Étape 8.4.3.1.2.2
Multipliez par .
Étape 8.4.3.1.3
Additionnez et .
Étape 8.4.3.1.4
Réécrivez comme .
Étape 8.4.3.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 8.4.3.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 8.4.3.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 8.4.3.2
Multipliez par .
Étape 8.4.3.3
Simplifiez .
Étape 8.4.4
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 8.4.4.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.4.4.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 8.4.4.1.2
Multipliez .
Étape 8.4.4.1.2.1
Multipliez par .
Étape 8.4.4.1.2.2
Multipliez par .
Étape 8.4.4.1.3
Additionnez et .
Étape 8.4.4.1.4
Réécrivez comme .
Étape 8.4.4.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 8.4.4.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 8.4.4.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 8.4.4.2
Multipliez par .
Étape 8.4.4.3
Simplifiez .
Étape 8.4.4.4
Remplacez le par .
Étape 8.4.5
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 8.4.5.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 8.4.5.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 8.4.5.1.2
Multipliez .
Étape 8.4.5.1.2.1
Multipliez par .
Étape 8.4.5.1.2.2
Multipliez par .
Étape 8.4.5.1.3
Additionnez et .
Étape 8.4.5.1.4
Réécrivez comme .
Étape 8.4.5.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 8.4.5.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 8.4.5.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 8.4.5.2
Multipliez par .
Étape 8.4.5.3
Simplifiez .
Étape 8.4.5.4
Remplacez le par .
Étape 8.4.6
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
Étape 9
Il y a une droite tangente sur parallèle à la droite qui passe par les points finaux et .
Il y a une droite tangente sur parallèle à la droite qui passe par les points finaux et
Étape 10
Il y a une droite tangente sur parallèle à la droite qui passe par les points finaux et .
Il y a une droite tangente sur parallèle à la droite qui passe par les points finaux et
Étape 11