Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Schreibe als um.
Schritt 1.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 1.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 1.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.4
Multipliziere .
Schritt 1.3.1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.1.4.4
Potenziere mit .
Schritt 1.3.1.4.5
Potenziere mit .
Schritt 1.3.1.4.6
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.3.1.4.7
Addiere und .
Schritt 1.3.1.4.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 1.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.4.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.4.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.4.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 1.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.6
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.8
Addiere und .
Schritt 1.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.13
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.14
Vereinfache Terme.
Schritt 1.14.1
Kombiniere und .
Schritt 1.14.2
Kombiniere und .
Schritt 1.14.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 1.14.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.14.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 1.14.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.14.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.14.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.15
Vereinfache.
Schritt 1.15.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.15.2
Vereine die Terme
Schritt 1.15.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.15.2.2
Kombiniere und .
Schritt 1.15.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 1.15.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.15.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 1.15.2.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.15.2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.15.2.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.15.2.4
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 1.15.2.5
Kombiniere und .
Schritt 1.15.2.6
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 1.15.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.15.2.6.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 1.15.2.6.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.15.2.6.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.15.2.6.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.15.3
Stelle die Terme um.
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
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
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
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 4.1.1
Schreibe als um.
Schritt 4.1.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 4.1.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 4.1.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.1.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4
Multipliziere .
Schritt 4.1.3.1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4.4
Potenziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4.5
Potenziere mit .
Schritt 4.1.3.1.4.6
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.3.1.4.7
Addiere und .
Schritt 4.1.3.1.4.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.1.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.4.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 4.1.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.6
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.8
Addiere und .
Schritt 4.1.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.13
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.14
Vereinfache Terme.
Schritt 4.1.14.1
Kombiniere und .
Schritt 4.1.14.2
Kombiniere und .
Schritt 4.1.14.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 4.1.14.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.14.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 4.1.14.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.14.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.14.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.15
Vereinfache.
Schritt 4.1.15.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.15.2
Vereine die Terme
Schritt 4.1.15.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.15.2.2
Kombiniere und .
Schritt 4.1.15.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 4.1.15.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.15.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 4.1.15.2.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.15.2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.15.2.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.15.2.4
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.1.15.2.5
Kombiniere und .
Schritt 4.1.15.2.6
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 4.1.15.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.15.2.6.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 4.1.15.2.6.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.15.2.6.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.15.2.6.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.15.3
Stelle die Terme um.
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.3
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 5.4
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Schritt 5.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 5.4.1.1
Vereinfache .
Schritt 5.4.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.4.1.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.1.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.4.1.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.4.1.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.1.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 5.4.2.1
Vereinfache .
Schritt 5.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.4.2.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.4.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.2.1.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.4.2.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.4.2.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.4.2.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.4.2.1.3
Mutltipliziere mit .
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
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 10
Schritt 10.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 10.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 10.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 10.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 10.2.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.2.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 10.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.2.2
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 10.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 10.2.2.2
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 11
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Minimum
Schritt 12