Calcul infinitésimal Exemples

Trouver la valeur maximale/minimale f(x)=(x-2 racine carrée de x)^2
Étape 1
Déterminez la dérivée première de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 1.3
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.3.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 1.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 1.5
Associez et .
Étape 1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.7
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.7.1
Multipliez par .
Étape 1.7.2
Soustrayez de .
Étape 1.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.9
Associez et .
Étape 1.10
Associez et .
Étape 1.11
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.12
Factorisez à partir de .
Étape 1.13
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.13.1
Factorisez à partir de .
Étape 1.13.2
Annulez le facteur commun.
Étape 1.13.3
Réécrivez l’expression.
Étape 1.14
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 1.15
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.15.2
Multipliez par .
Étape 1.15.3
Réorganisez les facteurs de .
Étape 1.15.4
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.15.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.15.4.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 1.15.5
Simplifiez et associez les termes similaires.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1.1
Multipliez par .
Étape 1.15.5.1.2
Multipliez par .
Étape 1.15.5.1.3
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1.3.1
Multipliez par .
Étape 1.15.5.1.3.2
Associez et .
Étape 1.15.5.1.3.3
Associez et .
Étape 1.15.5.1.4
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 1.15.5.1.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1.5.1
Déplacez .
Étape 1.15.5.1.5.2
Multipliez par .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 1.15.5.1.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 1.15.5.1.5.3
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 1.15.5.1.5.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 1.15.5.1.5.5
Additionnez et .
Étape 1.15.5.1.6
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 1.15.5.1.6.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 1.15.5.1.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 1.15.5.1.6.3
Annulez le facteur commun.
Étape 1.15.5.1.6.4
Réécrivez l’expression.
Étape 1.15.5.1.7
Multipliez par .
Étape 1.15.5.2
Soustrayez de .
Étape 2
Déterminez la dérivée seconde de la fonction.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.2
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
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 de puissance qui indique que est .
Étape 2.2.3
Multipliez par .
Étape 2.3
Évaluez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 2.3.3
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 2.3.4
Associez et .
Étape 2.3.5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 2.3.6
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.6.1
Multipliez par .
Étape 2.3.6.2
Soustrayez de .
Étape 2.3.7
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.3.8
Associez et .
Étape 2.3.9
Associez et .
Étape 2.3.10
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 2.3.11
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.12
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.3.12.1
Factorisez à partir de .
Étape 2.3.12.2
Annulez le facteur commun.
Étape 2.3.12.3
Réécrivez l’expression.
Étape 2.3.13
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 2.4
Différenciez en utilisant la règle de la constante.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 2.4.2
Additionnez et .
Étape 3
Pour déterminer les valeurs maximales et minimales locales de la fonction, définissez la dérivée égale à et résolvez.
Étape 4
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1
Déterminez la dérivée première.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 4.1.2
Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que est et .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.2.1
Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez comme .
Étape 4.1.2.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.2.3
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 4.1.3
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.3.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.3.3
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 4.1.3.4
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est .
Étape 4.1.4
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 4.1.5
Associez et .
Étape 4.1.6
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.7
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.7.1
Multipliez par .
Étape 4.1.7.2
Soustrayez de .
Étape 4.1.8
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.9
Associez et .
Étape 4.1.10
Associez et .
Étape 4.1.11
Placez sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.12
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.13
Annulez les facteurs communs.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.13.1
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.13.2
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.13.3
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.14
Placez le signe moins devant la fraction.
Étape 4.1.15
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.15.2
Multipliez par .
Étape 4.1.15.3
Réorganisez les facteurs de .
Étape 4.1.15.4
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.4.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.15.4.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.15.4.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 4.1.15.5
Simplifiez et associez les termes similaires.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1.1
Multipliez par .
Étape 4.1.15.5.1.2
Multipliez par .
Étape 4.1.15.5.1.3
Multipliez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1.3.1
Multipliez par .
Étape 4.1.15.5.1.3.2
Associez et .
Étape 4.1.15.5.1.3.3
Associez et .
Étape 4.1.15.5.1.4
Placez sur le numérateur en utilisant la règle de l’exposant négatif .
Étape 4.1.15.5.1.5
Multipliez par en additionnant les exposants.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1.5.1
Déplacez .
Étape 4.1.15.5.1.5.2
Multipliez par .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1.5.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 4.1.15.5.1.5.2.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 4.1.15.5.1.5.3
Écrivez comme une fraction avec un dénominateur commun.
Étape 4.1.15.5.1.5.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 4.1.15.5.1.5.5
Additionnez et .
Étape 4.1.15.5.1.6
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 4.1.15.5.1.6.1
Placez le signe négatif initial dans dans le numérateur.
Étape 4.1.15.5.1.6.2
Factorisez à partir de .
Étape 4.1.15.5.1.6.3
Annulez le facteur commun.
Étape 4.1.15.5.1.6.4
Réécrivez l’expression.
Étape 4.1.15.5.1.7
Multipliez par .
Étape 4.1.15.5.2
Soustrayez de .
Étape 4.2
La dérivée première de par rapport à est .
Étape 5
Définissez la dérivée première égale à puis résolvez l’équation .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.1
Définissez la dérivée première égale à .
Étape 5.2
Factorisez le côté gauche de l’équation.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.1
Réécrivez comme .
Étape 5.2.2
Laissez . Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 5.2.3
Factorisez à partir de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.3.1
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3.2
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3.3
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3.4
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.3.5
Factorisez à partir de .
Étape 5.2.4
Factorisez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.4.1
Factorisez à l’aide de la méthode AC.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.2.4.1.1
Étudiez la forme . Déterminez une paire d’entiers dont le produit est et dont la somme est . Dans ce cas, dont le produit est et dont la somme est .
Étape 5.2.4.1.2
Écrivez la forme factorisée avec ces entiers.
Étape 5.2.4.2
Supprimez les parenthèses inutiles.
Étape 5.2.5
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 5.3
Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à , l’expression entière sera égale à .
Étape 5.4
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.1
Définissez égal à .
Étape 5.4.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.4.2.2
Élevez chaque côté de l’équation à la puissance pour éliminer l’exposant fractionnel du côté gauche.
Étape 5.4.2.3
Simplifiez l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.1
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.1.1
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.1.1.1
Multipliez les exposants dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.1.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.4.2.3.1.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.1.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.4.2.3.1.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.4.2.3.1.1.2
Simplifiez
Étape 5.4.2.3.2
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.4.2.3.2.1
Élevez à la puissance .
Étape 5.5
Définissez égal à et résolvez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.1
Définissez égal à .
Étape 5.5.2
Résolvez pour .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.1
Ajoutez aux deux côtés de l’équation.
Étape 5.5.2.2
Élevez chaque côté de l’équation à la puissance pour éliminer l’exposant fractionnel du côté gauche.
Étape 5.5.2.3
Simplifiez l’exposant.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1
Simplifiez le côté gauche.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1.1
Simplifiez .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1.1.1
Multipliez les exposants dans .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 5.5.2.3.1.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.1.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 5.5.2.3.1.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 5.5.2.3.1.1.2
Simplifiez
Étape 5.5.2.3.2
Simplifiez le côté droit.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 5.5.2.3.2.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 5.6
La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent vraie.
Étape 6
Déterminez les valeurs où la dérivée est indéfinie.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1
Convertissez des expressions avec exposants fractionnaires en radicaux.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 6.1.1
Appliquez la règle pour réécrire l’élévation à la puissance comme un radical.
Étape 6.1.2
Toute valeur élevée à est la base elle-même.
Étape 6.2
Définissez le radicande dans inférieur à pour déterminer où l’expression est indéfinie.
Étape 6.3
L’équation est indéfinie là où le dénominateur est égal à , l’argument d’une racine carrée est inférieur à ou l’argument d’un logarithme est inférieur ou égal à .
Étape 7
Points critiques à évaluer.
Étape 8
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 9
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1
Simplifiez le dénominateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1.1
Réécrivez comme .
Étape 9.1.2
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 9.1.3
Annulez le facteur commun de .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 9.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 9.1.4
Évaluez l’exposant.
Étape 9.2
Pour écrire comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par .
Étape 9.3
Associez et .
Étape 9.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
Étape 9.5
Simplifiez le numérateur.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.5.1
Multipliez par .
Étape 9.5.2
Soustrayez de .
Étape 10
est un minimum local car la valeur de la dérivée seconde est positive. On parle de test de la dérivée seconde.
est un minimum local
Étape 11
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 11.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.1.1
Réécrivez comme .
Étape 11.2.1.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 11.2.1.3
Multipliez par .
Étape 11.2.2
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 11.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 11.2.2.2
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 11.2.3
La réponse finale est .
Étape 12
Évaluez la dérivée seconde sur . Si la dérivée seconde est positive, il s’agit d’un minimum local. Si elle est négative, il s’agit d’un maximum local.
Étape 13
Évaluez la dérivée seconde.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 13.1.1
Un à n’importe quelle puissance est égal à un.
Étape 13.1.2
Divisez par .
Étape 13.1.3
Multipliez par .
Étape 13.2
Soustrayez de .
Étape 14
est un maximum local car la valeur de la dérivée seconde est négative. On parle de test de la dérivée seconde.
est un maximum local
Étape 15
Déterminez la valeur y quand .
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.1
Remplacez la variable par dans l’expression.
Étape 15.2
Simplifiez le résultat.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.1.1
Toute racine de est .
Étape 15.2.1.2
Multipliez par .
Étape 15.2.2
Simplifiez l’expression.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 15.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 15.2.2.2
Élevez à la puissance .
Étape 15.2.3
La réponse finale est .
Étape 16
Ce sont les extrema locaux pour .
est un minimum local
est un maximum local
Étape 17