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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Étape 1.1
Déterminez la dérivée première.
Étape 1.1.1
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.1.2
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 1.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.1.5
Associez et .
Étape 1.1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.1.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.1.7.1
Multipliez par .
Étape 1.1.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.1.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.1.9
Associez et .
Étape 1.1.10
Associez et .
Étape 1.1.11
Simplifiez l’expression.
Étape 1.1.11.1
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.1.11.2
Déplacez à gauche de .
Étape 1.1.11.3
Remettez les termes dans l’ordre.
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
Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que est où et .
Étape 1.2.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.2.3
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 1.2.2.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.2.5
Associez et .
Étape 1.2.2.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.2.7
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.2.7.1
Multipliez par .
Étape 1.2.2.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.2.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.2.9
Associez et .
Étape 1.2.2.10
Associez et .
Étape 1.2.2.11
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2.2.12
Déplacez à gauche de .
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
Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que est où et .
Étape 1.2.3.3
Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que est où =.
Étape 1.2.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 1.2.3.5
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.3.6
Associez et .
Étape 1.2.3.7
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.3.8
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.3.8.1
Multipliez par .
Étape 1.2.3.8.2
Soustrayez de .
Étape 1.2.3.9
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.3.10
Associez et .
Étape 1.2.3.11
Associez et .
Étape 1.2.3.12
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.2.3.13
Multipliez les exposants dans .
Étape 1.2.3.13.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 1.2.3.13.2
Associez et .
Étape 1.2.3.14
Multipliez par .
Étape 1.2.4
Simplifiez
Étape 1.2.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.2.4.2
Associez des termes.
Étape 1.2.4.2.1
Multipliez par .
Étape 1.2.4.2.2
Associez et .
Étape 1.2.4.2.3
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.2.4.2.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4.2.5
Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun , en multipliant chacun par un facteur approprié de .
Étape 1.2.4.2.5.1
Multipliez par .
Étape 1.2.4.2.5.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.4.2.5.2.1
Déplacez .
Étape 1.2.4.2.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.4.2.5.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.2.5.2.4
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.2.7
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2.7.1
Déplacez .
Étape 1.2.4.2.7.2
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2.8
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4.2.9
Associez et .
Étape 1.2.4.2.10
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.2.11
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.4.2.12
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.2.13
Additionnez et .
Étape 1.2.4.2.14
Déplacez à gauche de .
Étape 1.2.4.3
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.2.4.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.4.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.1.4
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.1.5
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.2
Remettez les termes dans l’ordre.
Étape 1.2.4.4.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4.4.4
Associez et .
Étape 1.2.4.4.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.4.6
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.4.4.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.6.1.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.6.1.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.6.1.3
Factorisez à partir de .
Étape 1.2.4.4.6.2
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.2.4.4.6.3
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.4.4.6.3.1
Déplacez .
Étape 1.2.4.4.6.3.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.4.4.6.3.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.4.6.3.4
Additionnez et .
Étape 1.2.4.4.6.3.5
Divisez par .
Étape 1.2.4.4.6.4
Simplifiez .
Étape 1.2.4.4.6.5
Multipliez par .
Étape 1.2.4.4.7
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.2.4.4.8
Associez et .
Étape 1.2.4.4.9
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.4.10
Simplifiez le numérateur.
Étape 1.2.4.4.10.1
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 1.2.4.4.10.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.4.4.10.2.1
Déplacez .
Étape 1.2.4.4.10.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.4.4.10.2.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.4.10.2.4
Additionnez et .
Étape 1.2.4.4.10.2.5
Divisez par .
Étape 1.2.4.4.10.3
Multipliez par .
Étape 1.2.4.4.10.4
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.2.4.4.10.5
Multipliez par .
Étape 1.2.4.4.10.6
Multipliez par .
Étape 1.2.4.5
Associez et .
Étape 1.2.4.6
Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.
Étape 1.2.4.7
Associez.
Étape 1.2.4.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 1.2.4.8.1
Déplacez .
Étape 1.2.4.8.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.2.4.8.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.2.4.8.4
Additionnez et .
Étape 1.2.4.9
Multipliez par .
Étape 1.2.4.10
Multipliez par .
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
Définissez le numérateur égal à zéro.
Étape 2.3
Résolvez l’équation pour .
Étape 2.3.1
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 2.3.2
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.3.2.1
Définissez égal à .
Étape 2.3.2.2
Résolvez pour .
Étape 2.3.2.2.1
Prenez le logarithme naturel des deux côtés de l’équation pour retirer la variable de l’exposant.
Étape 2.3.2.2.2
L’équation ne peut pas être résolue car est indéfini.
Indéfini
Étape 2.3.2.2.3
Il n’y a pas de solution pour
Aucune solution
Aucune solution
Aucune solution
Étape 2.3.3
Définissez égal à et résolvez .
Étape 2.3.3.1
Définissez égal à .
Étape 2.3.3.2
Résolvez pour .
Étape 2.3.3.2.1
Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.
Étape 2.3.3.2.2
Remplacez les valeurs , et dans la formule quadratique et résolvez pour .
Étape 2.3.3.2.3
Simplifiez
Étape 2.3.3.2.3.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.3.3.2.3.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.3.2.3.1.2
Multipliez .
Étape 2.3.3.2.3.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.3.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.3.1.3
Additionnez et .
Étape 2.3.3.2.3.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.3.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.3.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.3.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.3.3.2.3.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.3.3
Simplifiez .
Étape 2.3.3.2.4
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 2.3.3.2.4.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.3.3.2.4.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.3.2.4.1.2
Multipliez .
Étape 2.3.3.2.4.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.4.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.4.1.3
Additionnez et .
Étape 2.3.3.2.4.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.4.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.4.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.4.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.3.3.2.4.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.4.3
Simplifiez .
Étape 2.3.3.2.4.4
Remplacez le par .
Étape 2.3.3.2.4.5
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.4.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.4.7
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.4.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.3.2.5
Simplifiez l’expression pour résoudre la partie du .
Étape 2.3.3.2.5.1
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.3.3.2.5.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 2.3.3.2.5.1.2
Multipliez .
Étape 2.3.3.2.5.1.2.1
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.5.1.2.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.5.1.3
Additionnez et .
Étape 2.3.3.2.5.1.4
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.5.1.4.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.5.1.4.2
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.5.1.5
Extrayez les termes de sous le radical.
Étape 2.3.3.2.5.2
Multipliez par .
Étape 2.3.3.2.5.3
Simplifiez .
Étape 2.3.3.2.5.4
Remplacez le par .
Étape 2.3.3.2.5.5
Réécrivez comme .
Étape 2.3.3.2.5.6
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.5.7
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.3.2.5.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.3.2.6
La réponse finale est la combinaison des deux solutions.
Étape 2.3.4
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
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
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.2
Multipliez par .
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
Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 3.3.2.2
Associez et .
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
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 5.2.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 5.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.2.2.2
Multipliez par .
Étape 5.2.2.3
Multipliez par .
Étape 5.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 5.2.2.5
Soustrayez de .
Étape 5.2.3
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
Simplifiez le résultat.
Étape 6.2.1
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 6.2.2
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.2.2.2
Multipliez par .
Étape 6.2.2.3
Multipliez par .
Étape 6.2.2.4
Soustrayez de .
Étape 6.2.2.5
Soustrayez de .
Étape 6.2.3
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 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 le numérateur.
Étape 7.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.1.2
Multipliez par .
Étape 7.2.1.3
Multipliez par .
Étape 7.2.1.4
Additionnez et .
Étape 7.2.1.5
Soustrayez de .
Étape 7.2.2
Simplifiez en multipliant les termes.
Étape 7.2.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 7.2.2.2
Multipliez par .
Étape 7.2.2.3
Simplifiez l’expression.
Étape 7.2.2.3.1
Multipliez par .
Étape 7.2.2.3.2
Divisez par .
Étape 7.2.3
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