Analysis Beispiele

$y = \tan (2 x + 1)$

Schritt 1

Bestimme die erste Ableitung.

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Schritt 1.1

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \tan (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 1.1.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $2 x + 1$ .

$\frac{d}{d u} [\tan (u)] \frac{d}{d x} [2 x + 1]$

Schritt 1.1.2

Die Ableitung von $\tan (u)$ nach $u$ ist $\sec^{2} (u)$ .

$\sec^{2} (u) \frac{d}{d x} [2 x + 1]$

Schritt 1.1.3

Ersetze alle $u$ durch $2 x + 1$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]$

Schritt 1.2

Differenziere.

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Schritt 1.2.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 1.2.2

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 1.2.3

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 1.2.4

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) (2 + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 1.2.5

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) (2 + 0)$

Schritt 1.2.6

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 1.2.6.1

Addiere $2$ und $0$ .

$\sec^{2} (2 x + 1) \cdot 2$

Schritt 1.2.6.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sec^{2} (2 x + 1)$ .

$f' (x) = 2 \sec^{2} (2 x + 1)$

Schritt 2

Bestimme die zweite Ableitung.

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Schritt 2.1

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 \sec^{2} (2 x + 1)$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]$ .

$2 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]$

Schritt 2.2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = \sec (2 x + 1)$ .

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Schritt 2.2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$2 (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 2.2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ gleich $n {u_{1}}^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$2 (2 u_{1} \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 2.2.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$2 (2 \sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 2.3

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$4 (\sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 2.4

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \sec (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 2.4.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $2 x + 1$ .

$4 \sec (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{2}} [\sec (u_{2})] \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.4.2

Die Ableitung von $\sec (u_{2})$ nach $u_{2}$ ist $\sec (u_{2}) \tan (u_{2})$ .

$4 \sec (2 x + 1) (\sec (u_{2}) \tan (u_{2}) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.4.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $2 x + 1$ .

$4 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.5

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$4 (\sec^{1} (2 x + 1) \sec (2 x + 1)) (\tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.6

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$4 (\sec^{1} (2 x + 1) \sec^{1} (2 x + 1)) (\tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.7

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$4 {\sec (2 x + 1)}^{1 + 1} (\tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.8

Addiere $1$ und $1$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) (\tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 2.9

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.10

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.11

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.12

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.13

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 + 0)$

Schritt 2.14

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 2.14.1

Addiere $2$ und $0$ .

$4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \cdot 2$

Schritt 2.14.2

Mutltipliziere $2$ mit $4$ .

$f'' (x) = 8 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$

Schritt 3

Bestimme die dritte Ableitung.

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Schritt 3.1

Da $8$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $8 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$ nach $x$ gleich $8 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)]$ .

$8 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)]$

Schritt 3.2

Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ gleich $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ist mit $f (x) = \sec^{2} (2 x + 1)$ und $g (x) = \tan (2 x + 1)$ .

$8 (\sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\tan (2 x + 1)] + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \tan (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 3.3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $2 x + 1$ .

$8 (\sec^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{1}} [\tan (u_{1})] \frac{d}{d x} [2 x + 1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.3.2

Die Ableitung von $\tan (u_{1})$ nach $u_{1}$ ist $\sec^{2} (u_{1})$ .

$8 (\sec^{2} (2 x + 1) (\sec^{2} (u_{1}) \frac{d}{d x} [2 x + 1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.3.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $2 x + 1$ .

$8 (\sec^{2} (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.4

Multipliziere $\sec^{2} (2 x + 1)$ mit $\sec^{2} (2 x + 1)$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.4.1

Bewege $\sec^{2} (2 x + 1)$ .

$8 (\sec^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1] + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.4.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$8 ({\sec (2 x + 1)}^{2 + 2} \frac{d}{d x} [2 x + 1] + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.4.3

Addiere $2$ und $2$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1] + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5

Differenziere.

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Schritt 3.5.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.2

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.3

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.4

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) (2 + \frac{d}{d x} [1]) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.5

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) (2 + 0) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.6

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.5.6.1

Addiere $2$ und $0$ .

$8 (\sec^{4} (2 x + 1) \cdot 2 + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.5.6.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sec^{4} (2 x + 1)$ .

$8 (2 \cdot \sec^{4} (2 x + 1) + \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)])$

Schritt 3.6

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = \sec (2 x + 1)$ .

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Schritt 3.6.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + \tan (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)]))$

Schritt 3.6.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ gleich $n {u_{2}}^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + \tan (2 x + 1) (2 u_{2} \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)]))$

Schritt 3.6.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + \tan (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)]))$

Schritt 3.7

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\tan (2 x + 1)$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \cdot \tan (2 x + 1) \sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 3.8

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \sec (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 3.8.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{3}$ durch $2 x + 1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan (2 x + 1) \sec (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{3}} [\sec (u_{3})] \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.8.2

Die Ableitung von $\sec (u_{3})$ nach $u_{3}$ ist $\sec (u_{3}) \tan (u_{3})$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan (2 x + 1) \sec (2 x + 1) (\sec (u_{3}) \tan (u_{3}) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.8.3

Ersetze alle $u_{3}$ durch $2 x + 1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan (2 x + 1) \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.9

Potenziere $\tan (2 x + 1)$ mit $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 (\tan^{1} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)) \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.10

Potenziere $\tan (2 x + 1)$ mit $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 (\tan^{1} (2 x + 1) \tan^{1} (2 x + 1)) \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.11

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 {\tan (2 x + 1)}^{1 + 1} \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.12

Addiere $1$ und $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 3.13

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) (\sec^{1} (2 x + 1) \sec (2 x + 1)) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 3.14

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) (\sec^{1} (2 x + 1) \sec^{1} (2 x + 1)) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 3.15

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) {\sec (2 x + 1)}^{1 + 1} \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 3.16

Addiere $1$ und $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])$

Schritt 3.17

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]))$

Schritt 3.18

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]))$

Schritt 3.19

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]))$

Schritt 3.20

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (2 + \frac{d}{d x} [1]))$

Schritt 3.21

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (2 + 0))$

Schritt 3.22

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.22.1

Addiere $2$ und $0$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 2 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) \cdot 2)$

Schritt 3.22.2

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1) + 4 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1))$

Schritt 3.23

Vereinfache.

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Schritt 3.23.1

Wende das Distributivgesetz an.

$8 (2 \sec^{4} (2 x + 1)) + 8 (4 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1))$

Schritt 3.23.2

Vereine die Terme

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Schritt 3.23.2.1

Mutltipliziere $2$ mit $8$ .

$16 \sec^{4} (2 x + 1) + 8 (4 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1))$

Schritt 3.23.2.2

Mutltipliziere $4$ mit $8$ .

$16 \sec^{4} (2 x + 1) + 32 \tan^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)$

Schritt 3.23.3

Stelle die Terme um.

$f''' (x) = 32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1) + 16 \sec^{4} (2 x + 1)$

Schritt 4

Bestimme die vierte Ableitung.

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Schritt 4.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1) + 16 \sec^{4} (2 x + 1)$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)] + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$ .

$\frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)] + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2

Berechne $\frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)]$ .

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Schritt 4.2.1

Da $32$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $32 \sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)$ nach $x$ gleich $32 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)]$ .

$32 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1)] + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.2

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\tan^{2} (2 x + 1)] + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = \tan (2 x + 1)$ .

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Schritt 4.2.3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $\tan (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [\tan (2 x + 1)]) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.3.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ gleich $n {u_{1}}^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 u_{1} \frac{d}{d x} [\tan (2 x + 1)]) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.3.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $\tan (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\tan (2 x + 1)]) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.4

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \tan (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 4.2.4.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{2}} [\tan (u_{2})] \frac{d}{d x} [2 x + 1])) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.4.2

Die Ableitung von $\tan (u_{2})$ nach $u_{2}$ ist $\sec^{2} (u_{2})$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (u_{2}) \frac{d}{d x} [2 x + 1])) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.4.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1])) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.5

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]))) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.6

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]))) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.7

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]))) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.8

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x + 1)]) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.9

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = \sec (2 x + 1)$ .

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Schritt 4.2.9.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{3}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.9.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{n}]$ gleich $n {u_{3}}^{n - 1}$ ist mit $n = 2$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 u_{3} \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.9.3

Ersetze alle $u_{3}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.10

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \sec (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 4.2.10.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{4}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{4}} [\sec (u_{4})] \frac{d}{d x} [2 x + 1]))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.10.2

Die Ableitung von $\sec (u_{4})$ nach $u_{4}$ ist $\sec (u_{4}) \tan (u_{4})$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (u_{4}) \tan (u_{4}) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.10.3

Ersetze alle $u_{4}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.11

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1])))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.12

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.13

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1])))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.14

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.15

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) (2 + 0))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.16

Addiere $2$ und $0$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (\sec^{2} (2 x + 1) \cdot 2)) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.17

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sec^{2} (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (2 \tan (2 x + 1) (2 \cdot \sec^{2} (2 x + 1))) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.18

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) (4 \tan (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.19

Multipliziere $\sec^{2} (2 x + 1)$ mit $\sec^{2} (2 x + 1)$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.2.19.1

Bewege $\sec^{2} (2 x + 1)$ .

$32 (\sec^{2} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1) (4 \tan (2 x + 1)) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.19.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$32 ({\sec (2 x + 1)}^{2 + 2} (4 \tan (2 x + 1)) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.19.3

Addiere $2$ und $2$ .

$32 (\sec^{4} (2 x + 1) (4 \tan (2 x + 1)) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.20

Bringe $4$ auf die linke Seite von $\sec^{4} (2 x + 1)$ .

$32 (4 \cdot \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.21

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 + 0)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.22

Addiere $2$ und $0$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \cdot 2))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.23

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (2 \sec (2 x + 1) (2 \cdot (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1))))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.24

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (4 \sec (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1)))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.25

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (4 (\sec^{1} (2 x + 1) \sec (2 x + 1)) \tan (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.26

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (4 (\sec^{1} (2 x + 1) \sec^{1} (2 x + 1)) \tan (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.27

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (4 {\sec (2 x + 1)}^{1 + 1} \tan (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.28

Addiere $1$ und $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{2} (2 x + 1) (4 \sec^{2} (2 x + 1) \tan (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.29

Multipliziere $\tan^{2} (2 x + 1)$ mit $\tan (2 x + 1)$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.2.29.1

Bewege $\tan (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1) (4 \sec^{2} (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.29.2

Mutltipliziere $\tan (2 x + 1)$ mit $\tan^{2} (2 x + 1)$ .

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Schritt 4.2.29.2.1

Potenziere $\tan (2 x + 1)$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{1} (2 x + 1) \tan^{2} (2 x + 1) (4 \sec^{2} (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.29.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + {\tan (2 x + 1)}^{1 + 2} (4 \sec^{2} (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.29.3

Addiere $1$ und $2$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + \tan^{3} (2 x + 1) (4 \sec^{2} (2 x + 1))) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.2.30

Bringe $4$ auf die linke Seite von $\tan^{3} (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + \frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.3

Berechne $\frac{d}{d x} [16 \sec^{4} (2 x + 1)]$ .

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Schritt 4.3.1

Da $16$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $16 \sec^{4} (2 x + 1)$ nach $x$ gleich $16 \frac{d}{d x} [\sec^{4} (2 x + 1)]$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 \frac{d}{d x} [\sec^{4} (2 x + 1)]$

Schritt 4.3.2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{4}$ und $g (x) = \sec (2 x + 1)$ .

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Schritt 4.3.2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{5}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (\frac{d}{d u_{5}} [{u_{5}}^{4}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 4.3.2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u_{5}} [{u_{5}}^{n}]$ gleich $n {u_{5}}^{n - 1}$ ist mit $n = 4$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 {u_{5}}^{3} \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 4.3.2.3

Ersetze alle $u_{5}$ durch $\sec (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sec (2 x + 1)])$

Schritt 4.3.3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \sec (x)$ und $g (x) = 2 x + 1$ .

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Schritt 4.3.3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{6}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\frac{d}{d u_{6}} [\sec (u_{6})] \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 4.3.3.2

Die Ableitung von $\sec (u_{6})$ nach $u_{6}$ ist $\sec (u_{6}) \tan (u_{6})$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (u_{6}) \tan (u_{6}) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 4.3.3.3

Ersetze alle $u_{6}$ durch $2 x + 1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \frac{d}{d x} [2 x + 1]))$

Schritt 4.3.4

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $2 x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1])))$

Schritt 4.3.5

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2 x$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])))$

Schritt 4.3.6

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1])))$

Schritt 4.3.7

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 \cdot 1 + 0)))$

Schritt 4.3.8

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) (2 + 0)))$

Schritt 4.3.9

Addiere $2$ und $0$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1) \cdot 2))$

Schritt 4.3.10

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (4 \sec^{3} (2 x + 1) (2 \cdot (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1))))$

Schritt 4.3.11

Mutltipliziere $2$ mit $4$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (8 \sec^{3} (2 x + 1) (\sec (2 x + 1) \tan (2 x + 1)))$

Schritt 4.3.12

Potenziere $\sec (2 x + 1)$ mit $1$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (8 (\sec^{1} (2 x + 1) \sec^{3} (2 x + 1)) \tan (2 x + 1))$

Schritt 4.3.13

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (8 {\sec (2 x + 1)}^{1 + 3} \tan (2 x + 1))$

Schritt 4.3.14

Addiere $1$ und $3$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 16 (8 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1))$

Schritt 4.3.15

Mutltipliziere $8$ mit $16$ .

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$

Schritt 4.4

Vereinfache.

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Schritt 4.4.1

Wende das Distributivgesetz an.

$32 (4 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)) + 32 (4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$

Schritt 4.4.2

Vereine die Terme

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Schritt 4.4.2.1

Mutltipliziere $4$ mit $32$ .

$128 (\sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)) + 32 (4 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$

Schritt 4.4.2.2

Mutltipliziere $4$ mit $32$ .

$128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 128 (\tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)) + 128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$

Schritt 4.4.2.3

Addiere $128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$ und $128 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1)$ .

$f^{4} (x) = 256 \sec^{4} (2 x + 1) \tan (2 x + 1) + 128 \tan^{3} (2 x + 1) \sec^{2} (2 x + 1)$