Analysis Beispiele

Finde die lokalen Maxima und Minima f(x)=-3x^(4/3)+12x-10
Schritt 1
Ermittle die erste Ableitung der Funktion.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 1.2.4
Kombiniere und .
Schritt 1.2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.2.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.2.7
Kombiniere und .
Schritt 1.2.8
Kombiniere und .
Schritt 1.2.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.10
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.11
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.2.11.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.2.11.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.2.11.4
Dividiere durch .
Schritt 1.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.4.2
Addiere und .
Schritt 2
Ermittle die zweite Ableitung der Funktion.
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Schritt 2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.2.4
Kombiniere und .
Schritt 2.2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.2.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.2.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2.8
Kombiniere und .
Schritt 2.2.9
Kombiniere und .
Schritt 2.2.10
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 2.2.11
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.2
Addiere und .
Schritt 3
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 4
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.2.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.1.2.4
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.2.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.7
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.8
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.10
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.11
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.11.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.11.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.11.4
Dividiere durch .
Schritt 4.1.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.4.2
Addiere und .
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Setze die erste Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
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Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.3
Potenziere jede Seite der Gleichung mit , um den gebrochenen Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 5.4
Vereinfache den Exponenten.
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Schritt 5.4.1
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 5.4.1.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.4.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 5.4.1.1.2
Potenziere mit .
Schritt 5.4.1.1.3
Multipliziere die Exponenten in .
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Schritt 5.4.1.1.3.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 5.4.1.1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.4.1.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.1.1.3.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4.1.1.4
Vereinfache.
Schritt 5.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.4.2.1
Potenziere mit .
Schritt 5.5
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.5.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.5.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.5.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.3.1
Dividiere durch .
Schritt 6
Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Der Definitionsbereich umfasst alle reellen Zahlen, ausgenommen jene, für die der Ausdruck nicht definiert ist. In diesem Fall gibt es keine reellen Zahlen, für die der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 7
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 8
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 9
Berechne die zweite Ableitung.
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Schritt 9.1
Vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.1
Schreibe als um.
Schritt 9.1.2
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.2.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 9.1.4
Addiere und .
Schritt 9.2
Potenziere mit .
Schritt 10
ist ein lokales Maximum, weil der Wert der zweiten Ableitung negativ ist. Dies wird auch Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Maximum
Schritt 11
Ermittele den y-Wert, wenn .
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Schritt 11.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 11.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1.1
Schreibe als um.
Schritt 11.2.1.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 11.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.1.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.1.4
Potenziere mit .
Schritt 11.2.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.1
Addiere und .
Schritt 11.2.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 12
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Maximum
Schritt 13