Gib eine Aufgabe ein ...
Algebra Beispiele
Schritt 1
Schreibe als Funktion.
Schritt 2
Schritt 2.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.2
Differenziere.
Schritt 2.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.6
Addiere und .
Schritt 2.3
Potenziere mit .
Schritt 2.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.5
Addiere und .
Schritt 2.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8
Vereinfache.
Schritt 2.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.8.2
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.8.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.8.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.8.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.8.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.8.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.8.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3
Schritt 3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.2
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 3.3
Differenziere.
Schritt 3.3.1
Multipliziere die Exponenten in .
Schritt 3.3.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.3.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.3.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.3.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.3.5
Addiere und .
Schritt 3.4
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.4.1
Bewege .
Schritt 3.4.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.4.3
Addiere und .
Schritt 3.5
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.7
Vereinfache durch Herausfaktorisieren.
Schritt 3.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.7.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.7.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.7.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 3.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.8.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.9
Kombiniere und .
Schritt 3.10
Vereinfache.
Schritt 3.10.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.10.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.10.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.10.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.10.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.3.1.3
Multipliziere .
Schritt 3.10.3.1.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.3.1.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.10.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.10.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.10.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.10.4.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 5
Schritt 5.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 5.1.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 5.1.2
Differenziere.
Schritt 5.1.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 5.1.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 5.1.2.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 5.1.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.2.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 5.1.2.6
Addiere und .
Schritt 5.1.3
Potenziere mit .
Schritt 5.1.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.1.5
Addiere und .
Schritt 5.1.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 5.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.8
Vereinfache.
Schritt 5.1.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.1.8.2
Vereinfache den Zähler.
Schritt 5.1.8.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 5.1.8.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.8.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.8.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 5.1.8.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.8.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.8.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.8.3.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 6
Schritt 6.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 6.2
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 6.3
Löse die Gleichung nach auf.
Schritt 6.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 6.3.1.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.3.1.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 6.3.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 6.3.1.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.1.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.3.1.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 6.3.1.3.1
Dividiere durch .
Schritt 6.3.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 6.3.4
Vereinfache .
Schritt 6.3.4.1
Schreibe als um.
Schritt 6.3.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.4.1.2
Schreibe als um.
Schritt 6.3.4.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 7
Schritt 7.1
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 7.2
Löse nach auf.
Schritt 7.2.1
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 7.2.2
Vereinfache .
Schritt 7.2.2.1
Schreibe als um.
Schritt 7.2.2.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 7.2.2.3
Plus oder Minus ist .
Schritt 8
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 9
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 10
Schritt 10.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 10.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 10.1.2
Potenziere mit .
Schritt 10.1.3
Schreibe als um.
Schritt 10.1.3.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 10.1.3.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 10.1.3.3
Kombiniere und .
Schritt 10.1.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 10.1.3.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.1.3.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.1.3.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 10.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.5
Addiere und .
Schritt 10.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 10.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 10.2.2
Potenziere mit .
Schritt 10.2.3
Schreibe als um.
Schritt 10.2.3.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 10.2.3.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 10.2.3.3
Kombiniere und .
Schritt 10.2.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 10.2.3.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.2.3.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.2.3.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 10.3
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 10.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.3.3
Dividiere durch .
Schritt 11
ist ein lokales Minimum, weil der Wert der zweiten Ableitung positiv ist. Dies wird auch der Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Minimum
Schritt 12
Schritt 12.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 12.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 12.2.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 12.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.1.4
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 12.2.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.2.1.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.2.2
Vereinfache den Zähler.
Schritt 12.2.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 12.2.2.2
Potenziere mit .
Schritt 12.2.2.3
Schreibe als um.
Schritt 12.2.2.3.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 12.2.2.3.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 12.2.2.3.3
Kombiniere und .
Schritt 12.2.2.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 12.2.2.3.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.2.2.3.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.2.2.3.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 12.2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.2.5
Addiere und .
Schritt 12.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 12.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 12.2.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.2.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.5
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Schritt 12.2.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.5.2
Potenziere mit .
Schritt 12.2.5.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 12.2.5.4
Addiere und .
Schritt 12.2.5.5
Schreibe als um.
Schritt 12.2.5.5.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 12.2.5.5.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 12.2.5.5.3
Kombiniere und .
Schritt 12.2.5.5.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 12.2.5.5.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.2.5.5.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.2.5.5.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 12.2.6
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 12.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.6.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 12.2.6.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.6.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 12.2.6.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 12.2.6.2.4
Dividiere durch .
Schritt 12.2.7
Schreibe als um.
Schritt 12.2.8
Potenziere mit .
Schritt 12.2.9
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 13
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Minimum
Schritt 14