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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2
Évaluez .
Étape 1.1.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.2.3
Associez et .
Étape 1.1.2.4
Multipliez par .
Étape 1.1.2.5
Associez et .
Étape 1.1.2.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.1.2.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.2.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.2.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.2.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.3
Évaluez .
Étape 1.1.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.3.3
Multipliez par .
Étape 1.1.4
Simplifiez
Étape 1.1.4.1
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.4.2
Associez et .
Étape 1.2
Déterminez la dérivée seconde.
Étape 1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2
Évaluez .
Étape 1.2.2.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.2.3
Multipliez par .
Étape 1.2.3
Évaluez .
Étape 1.2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.3.2
Réécrivez comme .
Étape 1.2.3.3
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est où et .
Étape 1.2.3.3.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.3.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.3.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.5
Multipliez les exposants dans .
Étape 1.2.3.5.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.2.3.5.2
Multipliez par .
Étape 1.2.3.6
Multipliez par .
Étape 1.2.3.7
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.3.7.1
Déplacez .
Étape 1.2.3.7.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.3.7.3
Soustrayez de .
Étape 1.2.3.8
Multipliez par .
Étape 1.2.4
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2.5
Simplifiez
Étape 1.2.5.1
Associez des termes.
Étape 1.2.5.1.1
Associez et .
Étape 1.2.5.1.2
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.5.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.3
La dérivée seconde de par rapport à est .
Étape 2
Étape 2.1
Définissez la dérivée seconde égale à .
Étape 2.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 2.3
Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.
Étape 2.3.1
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 2.3.2
Comme contient des nombres et des variables, deux étapes sont nécessaires pour déterminer le plus petit multiple commun. Déterminez le plus petit multiple commun pour la partie numérique puis déterminez le plus petit multiple commun pour la partie variable .
Étape 2.3.3
Le plus petit multiple commun est le plus petit nombre positif dans lequel tous les nombres peuvent être divisés parfaitement.
1. Indiquez les facteurs premiers de chaque nombre.
2. Multipliez chaque facteur le plus grand nombre de fois qu’il apparaît dans un nombre.
Étape 2.3.4
Le nombre n’est pas un nombre premier car il ne comporte qu’un facteur positif, qui est lui-même.
Pas premier
Étape 2.3.5
Les facteurs premiers pour sont .
Étape 2.3.5.1
a des facteurs de et .
Étape 2.3.5.2
a des facteurs de et .
Étape 2.3.5.3
a des facteurs de et .
Étape 2.3.6
Multipliez .
Étape 2.3.6.1
Multipliez par .
Étape 2.3.6.2
Multipliez par .
Étape 2.3.6.3
Multipliez par .
Étape 2.3.7
Les facteurs pour sont , qui correspond à multipliés entre eux fois.
se produit fois.
Étape 2.3.8
Le plus petit multiple commun de est le résultat de la multiplication de tous les facteurs premiers le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un terme ou l’autre.
Étape 2.3.9
Simplifiez .
Étape 2.3.9.1
Multipliez par .
Étape 2.3.9.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.3.9.2.1
Multipliez par .
Étape 2.3.9.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.9.2.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.9.2.2
Additionnez et .
Étape 2.3.9.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 2.3.9.3.1
Multipliez par .
Étape 2.3.9.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.9.3.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 2.3.9.3.2
Additionnez et .
Étape 2.3.10
Le plus petit multiple commun pour est la partie numérique multipliée par la partie variable.
Étape 2.4
Multiplier chaque terme dans par afin d’éliminer les fractions.
Étape 2.4.1
Multipliez chaque terme dans par .
Étape 2.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.2.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.4.2.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.2.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.2.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.4.2.2
Multipliez par .
Étape 2.4.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.4.3.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.4.3.1.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 2.4.3.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 2.4.3.1.3
Annulez le facteur commun.
Étape 2.4.3.1.4
Réécrivez l’expression.
Étape 2.5
Résolvez l’équation.
Étape 2.5.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 2.5.2
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.5.2.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.5.2.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.5.2.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.5.2.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.5.2.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.5.2.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.5.2.3.1
Divisez par .
Étape 2.5.3
Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.
Étape 2.5.4
Simplifiez .
Étape 2.5.4.1
Réécrivez comme .
Étape 2.5.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.5.4.1.2
Réécrivez comme .
Étape 2.5.4.2
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.5.5
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 2.5.5.1
Commencez par utiliser la valeur positive du pour déterminer la première solution.
Étape 2.5.5.2
Ensuite, utilisez la valeur négative du pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.5.5.3
La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.
Étape 3
Étape 3.1
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 3.1.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.1.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.1.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.1.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.1.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.3.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.3.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.4
Associez et .
Étape 3.1.2.1.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 3.1.2.1.5.1
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.5.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.1.2.1.5.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.1.2.1.5.1.3
Associez et .
Étape 3.1.2.1.5.1.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.1.2.1.5.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.5.1.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.1.2.1.5.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.5.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.5.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.5.1.5
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.5.2
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.5.2.2
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.5.3
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 3.1.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.1.2.1.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.1.2.1.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.7
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 3.1.2.1.8
Simplifiez le dénominateur.
Étape 3.1.2.1.8.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.1.2.1.8.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.8.3
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.8.3.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.1.2.1.8.3.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.1.2.1.8.3.3
Associez et .
Étape 3.1.2.1.8.3.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.1.2.1.8.3.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.8.3.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.1.2.1.8.3.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.8.3.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.8.3.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.8.3.5
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.8.4
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.8.4.2
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.8.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 3.1.2.1.8.6
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.9
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.1.2.1.9.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.9.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.9.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.9.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.10
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.11
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 3.1.2.1.11.1
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.11.2
Déplacez .
Étape 3.1.2.1.11.3
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.11.4
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.11.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 3.1.2.1.11.6
Additionnez et .
Étape 3.1.2.1.11.7
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.1.11.7.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.1.2.1.11.7.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.1.2.1.11.7.3
Associez et .
Étape 3.1.2.1.11.7.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.1.2.1.11.7.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.11.7.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.11.7.5
Évaluez l’exposant.
Étape 3.1.2.1.12
Multipliez par .
Étape 3.1.2.1.13
Réécrivez comme .
Étape 3.1.2.2
Simplifiez les termes.
Étape 3.1.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.1.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 3.1.2.2.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.1.2.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.1.2.2.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.2
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 3.3
Remplacez dans pour déterminer la valeur de .
Étape 3.3.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 3.3.2
Simplifiez le résultat.
Étape 3.3.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 3.3.2.1.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.3.2.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.3.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.3.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.4
Associez et .
Étape 3.3.2.1.5
Simplifiez le numérateur.
Étape 3.3.2.1.5.1
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.5.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.3.2.1.5.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.3.2.1.5.1.3
Associez et .
Étape 3.3.2.1.5.1.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.3.2.1.5.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.5.1.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.3.2.1.5.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.5.1.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.5.1.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.5.1.5
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.5.2
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.5.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.5.2.2
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.5.3
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 3.3.2.1.5.4
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.3.2.1.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.3.2.1.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.7
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 3.3.2.1.8
Simplifiez le dénominateur.
Étape 3.3.2.1.8.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.3.2.1.8.2
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.8.3
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.8.3.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.3.2.1.8.3.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.3.2.1.8.3.3
Associez et .
Étape 3.3.2.1.8.3.4
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.3.2.1.8.3.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.8.3.4.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.3.2.1.8.3.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.8.3.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.8.3.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.8.3.5
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.8.4
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.8.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.8.4.2
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.8.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 3.3.2.1.8.6
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.9
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.9.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.9.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.1.9.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.9.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.10
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.11
Associez et simplifiez le dénominateur.
Étape 3.3.2.1.11.1
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.11.2
Déplacez .
Étape 3.3.2.1.11.3
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.11.4
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.11.5
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 3.3.2.1.11.6
Additionnez et .
Étape 3.3.2.1.11.7
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.1.11.7.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 3.3.2.1.11.7.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 3.3.2.1.11.7.3
Associez et .
Étape 3.3.2.1.11.7.4
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.11.7.4.1
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.11.7.4.2
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.11.7.5
Évaluez l’exposant.
Étape 3.3.2.1.12
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.13
Réécrivez comme .
Étape 3.3.2.2
Simplifiez les termes.
Étape 3.3.2.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 3.3.2.2.2
Soustrayez de .
Étape 3.3.2.2.3
Annulez le facteur commun à et .
Étape 3.3.2.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 3.3.2.2.3.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 3.3.2.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.3
La réponse finale est .
Étape 3.4
Le point trouvé en remplaçant dans est . Ce point peut être un point d’inflexion.
Étape 3.5
Déterminez les points qui pourraient être des points d’inflexion.
Étape 4
Divisez en intervalles autour des points qui pourraient potentiellement être des points d’inflexion.
Étape 5
Étape 5.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 5.2
Simplifiez le résultat.
Étape 5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 5.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.2.1.2
Divisez par .
Étape 5.2.1.3
Multipliez par .
Étape 5.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 5.2.3
Associez les fractions.
Étape 5.2.3.1
Associez et .
Étape 5.2.3.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 5.2.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.2.4.1
Multipliez par .
Étape 5.2.4.2
Additionnez et .
Étape 5.2.5
Divisez par .
Étape 5.2.6
La réponse finale est .
Étape 5.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente sur depuis
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 6.3
L’expression contient une division par . L’expression est indéfinie.
Étape 6.4
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue 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 chaque terme.
Étape 7.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.2
Divisez par .
Étape 7.2.1.3
Multipliez par .
Étape 7.2.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 7.2.3
Associez les fractions.
Étape 7.2.3.1
Associez et .
Étape 7.2.3.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 7.2.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 7.2.4.1
Multipliez par .
Étape 7.2.4.2
Additionnez et .
Étape 7.2.5
Divisez par .
Étape 7.2.6
La réponse finale est .
Étape 7.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est positive, la dérivée seconde augmente sur l’intervalle .
Augmente sur depuis
Augmente 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, les points d’inflexion sont .
Étape 9