Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.2
Berechne .
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
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3
Berechne .
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
Berechne .
Schritt 1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.5
Berechne .
Schritt 1.5.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.5.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 1.6.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.6.2
Addiere und .
Schritt 2
Schritt 2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2
Berechne .
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
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3
Berechne .
Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4
Berechne .
Schritt 2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 2.5.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.5.2
Addiere und .
Schritt 3
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 4
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 4.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.2
Berechne .
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
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3
Berechne .
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
Berechne .
Schritt 4.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5
Berechne .
Schritt 4.1.5.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.5.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 4.1.6.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.6.2
Addiere und .
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Faktorisiere die linke Seite der Gleichung.
Schritt 5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.2
Faktorisiere mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.
Schritt 5.2.2.1
Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form , wobei ein Teiler der Konstanten und ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.
Schritt 5.2.2.2
Ermittle jede Kombination von . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.
Schritt 5.2.2.3
Setze ein und vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich , folglich ist eine Wurzel des Polynoms.
Schritt 5.2.2.3.1
Setze in das Polynom ein.
Schritt 5.2.2.3.2
Potenziere mit .
Schritt 5.2.2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.2.3.4
Potenziere mit .
Schritt 5.2.2.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.2.3.6
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.2.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.2.3.9
Addiere und .
Schritt 5.2.2.4
Da eine bekannte Wurzel ist, dividiere das Polynom durch , um das Quotientenpolynom zu bestimmen. Dieses Polynom kann dann verwendet werden, um die restlichen Wurzeln zu finden.
Schritt 5.2.2.5
Dividiere durch .
Schritt 5.2.2.5.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
| - | - | - | + |
Schritt 5.2.2.5.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
| - | - | - | + |
Schritt 5.2.2.5.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
| - | - | - | + | ||||||||
| + | - |
Schritt 5.2.2.5.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + |
Schritt 5.2.2.5.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - |
Schritt 5.2.2.5.6
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - |
Schritt 5.2.2.5.7
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
| - | |||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - |
Schritt 5.2.2.5.8
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
| - | |||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| - | + |
Schritt 5.2.2.5.9
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
| - | |||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - |
Schritt 5.2.2.5.10
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
| - | |||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - |
Schritt 5.2.2.5.11
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
| - | |||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Schritt 5.2.2.5.12
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
| - | - | ||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Schritt 5.2.2.5.13
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
| - | - | ||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Schritt 5.2.2.5.14
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
| - | - | ||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - |
Schritt 5.2.2.5.15
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
| - | - | ||||||||||
| - | - | - | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
Schritt 5.2.2.5.16
Da der Rest gleich ist, ist der Quotient das endgültige Ergebnis.
Schritt 5.2.2.6
Schreibe als eine Menge von Faktoren.
Schritt 5.2.3
Faktorisiere.
Schritt 5.2.3.1
Faktorisiere durch Gruppieren.
Schritt 5.2.3.1.1
Faktorisiere durch Gruppieren.
Schritt 5.2.3.1.1.1
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
Schritt 5.2.3.1.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.3.1.1.1.2
Schreibe um als plus
Schritt 5.2.3.1.1.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.2.3.1.1.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
Schritt 5.2.3.1.1.2.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 5.2.3.1.1.2.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 5.2.3.1.1.3
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 5.2.3.1.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 5.2.3.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 5.3
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 5.4
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 5.4.1
Setze gleich .
Schritt 5.4.2
Löse nach auf.
Schritt 5.4.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.4.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 5.4.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.4.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 5.4.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.4.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.5
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 5.5.1
Setze gleich .
Schritt 5.5.2
Löse nach auf.
Schritt 5.5.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.5.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 5.5.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.5.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 5.5.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.5.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.5.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.5.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 5.5.2.2.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 5.6
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 5.6.1
Setze gleich .
Schritt 5.6.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.7
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 6
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
Schritt 9.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 9.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.1.2
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 9.1.3
Potenziere mit .
Schritt 9.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.1.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.5.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.2
Vereinfache durch Substrahieren von Zahlen.
Schritt 9.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 9.2.2
Subtrahiere von .
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
Schritt 11.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 11.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 11.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 11.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 11.2.1.2
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 11.2.1.3
Potenziere mit .
Schritt 11.2.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 11.2.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.1.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.1.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.1.5
Kombiniere und .
Schritt 11.2.1.6
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 11.2.1.7
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 11.2.1.8
Potenziere mit .
Schritt 11.2.1.9
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 11.2.1.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.1.9.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.1.9.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.1.10
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 11.2.1.11
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 11.2.1.12
Potenziere mit .
Schritt 11.2.1.13
Kombiniere und .
Schritt 11.2.1.14
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 11.2.1.15
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 11.2.1.15.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.1.15.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.1.15.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2
Ermittle den gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.2.2.1
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 11.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.6
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 11.2.2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.9
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 11.2.2.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.2.12
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 11.2.2.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.2.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 11.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.5
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Schritt 11.2.5.1
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.5.3
Addiere und .
Schritt 11.2.5.4
Addiere und .
Schritt 11.2.6
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 12
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 13
Schritt 13.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 13.1.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 13.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.2
Potenziere mit .
Schritt 13.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.4
Potenziere mit .
Schritt 13.1.5
Potenziere mit .
Schritt 13.1.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.1.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.6.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.6.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.8
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.1.8.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 13.1.8.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.8.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.8.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Schritt 13.2.1
Addiere und .
Schritt 13.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 14
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 15
Schritt 15.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 15.2.1.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 15.2.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.4
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.5
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 15.2.1.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.1.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.1.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.1.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.1.7
Kombiniere und .
Schritt 15.2.1.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.9
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 15.2.1.9.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.9.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.10
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.11
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.12
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.13
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 15.2.1.13.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 15.2.1.13.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.1.13.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.1.13.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.1.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.15
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 15.2.1.15.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.15.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.1.16
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.17
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.18
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.19
Potenziere mit .
Schritt 15.2.1.20
Multipliziere .
Schritt 15.2.1.20.1
Kombiniere und .
Schritt 15.2.1.20.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.21
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 15.2.1.22
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 15.2.1.22.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 15.2.1.22.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.1.22.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.1.22.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.1.23
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2
Ermittle den gemeinsamen Nenner.
Schritt 15.2.2.1
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 15.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.6
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 15.2.2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.9
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 15.2.2.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.12
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 15.2.2.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 15.2.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 15.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.5
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 15.2.5.1
Addiere und .
Schritt 15.2.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.5.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.5.4
Addiere und .
Schritt 15.2.5.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 15.2.6
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 16
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 17
Schritt 17.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 17.1.1
Potenziere mit .
Schritt 17.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 17.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 17.2
Vereinfache durch Substrahieren von Zahlen.
Schritt 17.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 17.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 18
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 19
Schritt 19.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 19.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 19.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 19.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 19.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.2.1.3
Potenziere mit .
Schritt 19.2.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.2.1.5
Potenziere mit .
Schritt 19.2.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.2.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 19.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Schritt 19.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 19.2.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 19.2.2.3
Addiere und .
Schritt 19.2.2.4
Addiere und .
Schritt 19.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 20
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Maximum
ist ein lokales Minimum
ist ein lokales Minimum
Schritt 21