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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
La dérivée de par rapport à est .
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 1.1.3.4
Associez et .
Étape 1.1.3.5
Associez et .
Étape 1.1.3.6
Annulez le facteur commun à et .
Étape 1.1.3.6.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.3.6.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 1.1.3.6.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.1.3.6.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.1.3.6.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.1.3.6.2.4
Divisez par .
Étape 1.1.4
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
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
La dérivée de par rapport à est .
Étape 1.2.3.3
Multipliez par .
Étape 1.2.4
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
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 2.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 2.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 2.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 2.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 2.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 2.3.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.3.3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.4
Prenez le sinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire de l’intérieur du sinus.
Étape 2.5
Simplifiez le côté droit.
Étape 2.5.1
La valeur exacte de est .
Étape 2.6
La fonction sinus est négative dans les troisième et quatrième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez la solution de pour déterminer un angle de référence. Ajoutez ensuite cet angle de référence à pour déterminer la solution dans le troisième quadrant.
Étape 2.7
Simplifiez l’expression pour déterminer la deuxième solution.
Étape 2.7.1
Soustrayez de .
Étape 2.7.2
L’angle résultant de est positif, inférieur à et coterminal avec .
Étape 2.8
Déterminez la période de .
Étape 2.8.1
La période de la fonction peut être calculée en utilisant .
Étape 2.8.2
Remplacez par dans la formule pour la période.
Étape 2.8.3
La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre et est .
Étape 2.8.4
Divisez par .
Étape 2.9
Ajoutez à chaque angle négatif pour obtenir des angles positifs.
Étape 2.9.1
Ajoutez à pour déterminer l’angle positif.
Étape 2.9.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.9.3
Associez les fractions.
Étape 2.9.3.1
Associez et .
Étape 2.9.3.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.9.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 2.9.4.1
Multipliez par .
Étape 2.9.4.2
Soustrayez de .
Étape 2.9.5
Indiquez les nouveaux angles.
Étape 2.10
La période de la fonction est si bien que les valeurs se répètent tous les radians dans les deux sens.
, pour tout entier
, pour tout entier
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 l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le sinus est négatif dans le troisième quadrant.
Étape 3.1.2.1.2
La valeur exacte de est .
Étape 3.1.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.1.2.1.3.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.1.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.4
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 3.1.2.1.4.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.1.2.1.4.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.1.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.6
Élevez à la puissance .
Étape 3.1.2.1.7
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.1.2.1.7.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.1.2.1.7.2
Factorisez à partir de .
Étape 3.1.2.1.7.3
Annulez le facteur commun.
Étape 3.1.2.1.7.4
Réécrivez l’expression.
Étape 3.1.2.1.8
Associez et .
Étape 3.1.2.2
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 l’angle de référence en trouvant l’angle avec des valeurs trigonométriques équivalentes dans le premier quadrant. Rendez l’expression négative car le sinus est négatif dans le quatrième quadrant.
Étape 3.3.2.1.2
La valeur exacte de est .
Étape 3.3.2.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 3.3.2.1.3.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 3.3.2.1.3.2
Annulez le facteur commun.
Étape 3.3.2.1.3.3
Réécrivez l’expression.
Étape 3.3.2.1.4
Utilisez la règle de puissance pour distribuer l’exposant.
Étape 3.3.2.1.4.1
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.3.2.1.4.2
Appliquez la règle de produit à .
Étape 3.3.2.1.5
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.6
Élevez à la puissance .
Étape 3.3.2.1.7
Multipliez .
Étape 3.3.2.1.7.1
Multipliez par .
Étape 3.3.2.1.7.2
Multipliez par .
Étape 3.3.2.2
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
La réponse finale est .
Étape 5.3
Sur , la dérivée seconde est . Comme elle est négative, la dérivée seconde est décroissante sur l’intervalle
Diminue sur depuis
Diminue sur depuis
Étape 6
Étape 6.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 6.2
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
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
An inflection point is a point on a curve at which the concavity changes sign from plus to minus or from minus to plus. The inflection points in this case are .
Étape 9