Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.3
Differenziere.
Schritt 1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.3.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 1.3.4.1
Addiere und .
Schritt 1.3.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.4
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.5
Differenziere.
Schritt 1.5.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.5.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.5.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.5.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 1.5.4.1
Addiere und .
Schritt 1.5.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.5.5
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.5.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.5.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.5.8
Vereinfache durch Addieren von Termen.
Schritt 1.5.8.1
Addiere und .
Schritt 1.5.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.5.8.3
Addiere und .
Schritt 1.5.8.4
Addiere und .
Schritt 1.6
Vereinfache.
Schritt 1.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.6
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.7
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.8
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.9
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.6.10
Vereine die Terme
Schritt 1.6.10.1
Potenziere mit .
Schritt 1.6.10.2
Potenziere mit .
Schritt 1.6.10.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.6.10.4
Addiere und .
Schritt 1.6.10.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.10
Addiere und .
Schritt 1.6.10.11
Potenziere mit .
Schritt 1.6.10.12
Potenziere mit .
Schritt 1.6.10.13
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.6.10.14
Addiere und .
Schritt 1.6.10.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.17
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.18
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.6.10.19
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.20
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.21
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.10.22
Addiere und .
Schritt 1.6.10.23
Addiere und .
Schritt 1.6.10.24
Addiere und .
Schritt 1.6.10.25
Subtrahiere von .
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
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.4.2
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
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.1.3
Differenziere.
Schritt 4.1.3.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.3.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 4.1.3.4.1
Addiere und .
Schritt 4.1.3.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.4
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.1.5
Differenziere.
Schritt 4.1.5.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.5.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.5.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.5.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 4.1.5.4.1
Addiere und .
Schritt 4.1.5.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5.5
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.5.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.5.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.5.8
Vereinfache durch Addieren von Termen.
Schritt 4.1.5.8.1
Addiere und .
Schritt 4.1.5.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5.8.3
Addiere und .
Schritt 4.1.5.8.4
Addiere und .
Schritt 4.1.6
Vereinfache.
Schritt 4.1.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.6
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.7
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.8
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.9
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.6.10
Vereine die Terme
Schritt 4.1.6.10.1
Potenziere mit .
Schritt 4.1.6.10.2
Potenziere mit .
Schritt 4.1.6.10.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.6.10.4
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.10
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.11
Potenziere mit .
Schritt 4.1.6.10.12
Potenziere mit .
Schritt 4.1.6.10.13
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.6.10.14
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.17
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.18
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.1.6.10.19
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.20
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.21
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.10.22
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.23
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.24
Addiere und .
Schritt 4.1.6.10.25
Subtrahiere von .
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 5.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 5.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 5.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 5.4
Verwende die Quadratformel, um die Lösungen zu finden.
Schritt 5.5
Setze die Werte , und in die Quadratformel ein und löse nach auf.
Schritt 5.6
Vereinfache.
Schritt 5.6.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 5.6.1.1
Potenziere mit .
Schritt 5.6.1.2
Multipliziere .
Schritt 5.6.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.6.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.6.1.3
Addiere und .
Schritt 5.6.1.4
Schreibe als um.
Schritt 5.6.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.6.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 5.6.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 5.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.6.3
Vereinfache .
Schritt 5.7
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Schritt 5.7.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 5.7.1.1
Potenziere mit .
Schritt 5.7.1.2
Multipliziere .
Schritt 5.7.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.7.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.7.1.3
Addiere und .
Schritt 5.7.1.4
Schreibe als um.
Schritt 5.7.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.7.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 5.7.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 5.7.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.7.3
Vereinfache .
Schritt 5.7.4
Ändere das zu .
Schritt 5.8
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Schritt 5.8.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 5.8.1.1
Potenziere mit .
Schritt 5.8.1.2
Multipliziere .
Schritt 5.8.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.1.3
Addiere und .
Schritt 5.8.1.4
Schreibe als um.
Schritt 5.8.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.8.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 5.8.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 5.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.8.3
Vereinfache .
Schritt 5.8.4
Ändere das zu .
Schritt 5.9
Die endgültige Lösung ist die Kombination beider Lösungen.
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
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.2
Addiere und .
Schritt 10
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 11
Schritt 11.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 11.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 11.2.1
Addiere und .
Schritt 11.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.3
Vereinfache durch Addieren von Zahlen.
Schritt 11.2.3.1
Addiere und .
Schritt 11.2.3.2
Addiere und .
Schritt 11.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.5
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.7
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
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.2
Addiere und .
Schritt 14
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 15
Schritt 15.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.2.1
Addiere und .
Schritt 15.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.3
Vereinfache durch Addieren von Zahlen.
Schritt 15.2.3.1
Addiere und .
Schritt 15.2.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.4
Multipliziere .
Schritt 15.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.5
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.7
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 16
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Minimum
ist ein lokales Maximum
Schritt 17