Analysis Beispiele

$f (x) = - 6 \csc (\sqrt{5 x + 3})$

Schritt 1

Differenziere unter Anwendung der Faktorregel.

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Schritt 1.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5 x + 3}$ als ${(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$\frac{d}{d x} [- 6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})]$

Schritt 1.2

Da $- 6$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})$ nach $x$ gleich $- 6 \frac{d}{d x} [\csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})]$ .

$- 6 \frac{d}{d x} [\csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})]$

Schritt 2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \csc (x)$ und $g (x) = {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}$ .

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Schritt 2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch ${(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}$ .

$- 6 (\frac{d}{d u_{1}} [\csc (u_{1})] \frac{d}{d x} [{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}])$

Schritt 2.2

Die Ableitung von $\csc (u_{1})$ nach $u_{1}$ ist $- \csc (u_{1}) \cot (u_{1})$ .

$- 6 (- \csc (u_{1}) \cot (u_{1}) \frac{d}{d x} [{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}])$

Schritt 2.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch ${(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}$ .

$- 6 (- \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} [{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}])$

Schritt 3

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 6$ .

$6 (\csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} [{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}])$

Schritt 4

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ und $g (x) = 5 x + 3$ .

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Schritt 4.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $5 x + 3$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 4.2

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

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 4.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $5 x + 3$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 5

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2}{2}$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 6

Kombiniere $- 1$ und $\frac{2}{2}$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 7

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 8

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 8.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 8.2

Subtrahiere $2$ von $1$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 9

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2} {(5 x + 3)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 10

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und ${(5 x + 3)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{{(5 x + 3)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 11

Bringe ${(5 x + 3)}^{- \frac{1}{2}}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) (\frac{1}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 3])$

Schritt 12

Kombiniere $\frac{1}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$ und $6$ .

$\frac{6}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 13

Kombiniere $\frac{6}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$ und $\csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})$ .

$\frac{6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 14

Kombiniere $\frac{6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$ und $\cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})$ .

$\frac{6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 15

Faktorisiere $2$ aus $6 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})$ heraus.

$\frac{2 (3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}))}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 16

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 16.1

Faktorisiere $2$ aus $2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}$ heraus.

$\frac{2 (3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}))}{2 ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})} \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 16.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2 (3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}))}{2 {(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 16.3

Forme den Ausdruck um.

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 x + 3]$

Schritt 17

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x + 3$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [5 x] + \frac{d}{d x} [3])$

Schritt 18

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} (5 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3])$

Schritt 19

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

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} (5 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [3])$

Schritt 20

Mutltipliziere $5$ mit $1$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} (5 + \frac{d}{d x} [3])$

Schritt 21

Da $3$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $3$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} (5 + 0)$

Schritt 22

Kombiniere Brüche.

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Schritt 22.1

Addiere $5$ und $0$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 5$

Schritt 22.2

Kombiniere $\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$ und $5$ .

$\frac{3 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cdot 5}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 22.3

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 22.3.1

Mutltipliziere $5$ mit $3$ .

$\frac{15 \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 22.3.2

Stelle die Terme um.

$\frac{15 \cot ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}) \csc ({(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}})}{{(5 x + 3)}^{\frac{1}{2}}}$