Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 1.1.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 1.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.1.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 1.1.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.1.3.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.1.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.1.4
Kombiniere Brüche.
Schritt 1.1.4.1
Kombiniere und .
Schritt 1.1.4.2
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 1.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 1.1.5.1
Bewege .
Schritt 1.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.5.2.1
Potenziere mit .
Schritt 1.1.5.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.1.5.3
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.1.5.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.1.5.5
Addiere und .
Schritt 1.1.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.7
Vereinfache Terme.
Schritt 1.1.7.1
Kombiniere und .
Schritt 1.1.7.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.7.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.8
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.11
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 1.1.12
Kombiniere und .
Schritt 1.1.13
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.1.14
Vereinfache den Zähler.
Schritt 1.1.14.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.14.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.1.15
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 1.1.16
Kombiniere und .
Schritt 1.1.17
Kombiniere und .
Schritt 1.1.18
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 1.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Schritt 2.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.3
Multipliziere beide Seiten mit .
Schritt 2.4
Vereinfache.
Schritt 2.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.4.1.1
Vereinfache .
Schritt 2.4.1.1.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 2.4.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.4.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.4.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.4.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.4.1.1.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.4.1.1.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.4.2.1
Vereinfache .
Schritt 2.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.4.2.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 2.4.2.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.4.2.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.4.2.1.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.4.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5
Um nach aufzulösen, schreibe die Gleichung mithilfe der Logarithmengesetze um.
Schritt 2.6
Schreibe in eine Exponentialform indem du die Definition des Logarithmus verwendest. Wenn und positive reelle Zahlen sind und ist, dann ist gleich .
Schritt 2.7
Löse nach auf.
Schritt 2.7.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 2.7.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 2.7.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.7.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.7.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.7.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.7.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.7.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.7.2.3.1
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 3
Schritt 3.1
Wandel Ausdrücke mit gebrochenen Exponenten in Wurzeln um.
Schritt 3.1.1
Wende die Regel an, um die Potenz als Wurzel umzuschreiben.
Schritt 3.1.2
Wende die Regel an, um die Potenz als Wurzel umzuschreiben.
Schritt 3.1.3
Alles, was auf angehoben wird, ist die Basis selbst.
Schritt 3.1.4
Alles, was auf angehoben wird, ist die Basis selbst.
Schritt 3.2
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 3.3
Löse nach auf.
Schritt 3.3.1
Um die Wurzel auf der linken Seite der Gleichung zu entfernen, quadriere beide Seiten der Gleichung.
Schritt 3.3.2
Vereinfache jede Seite der Gleichung.
Schritt 3.3.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 3.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.3.2.2.1
Vereinfache .
Schritt 3.3.2.2.1.1
Multipliziere die Exponenten in .
Schritt 3.3.2.2.1.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.3.2.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.3.2.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.2.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.3.2.2.1.2
Vereinfache.
Schritt 3.3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.3.2.3.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 3.4
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 3.5
Löse nach auf.
Schritt 3.5.1
Um die Wurzel auf der linken Seite der Gleichung zu entfernen, quadriere beide Seiten der Gleichung.
Schritt 3.5.2
Vereinfache jede Seite der Gleichung.
Schritt 3.5.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 3.5.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.2.2.1
Vereinfache .
Schritt 3.5.2.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.5.2.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 3.5.2.2.1.3
Multipliziere die Exponenten in .
Schritt 3.5.2.2.1.3.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 3.5.2.2.1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.2.2.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.2.2.1.3.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.5.2.2.1.4
Vereinfache.
Schritt 3.5.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.2.3.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 3.5.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.5.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.5.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.5.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.5.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.5.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.5.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.5.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 3.6
Setze das Argument in kleiner oder gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 3.7
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.7.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.7.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.7.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.7.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.7.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.7.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.7.3.1
Dividiere durch .
Schritt 3.8
Setze den Radikanden in kleiner als , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 3.9
Die Gleichung ist nicht definiert, wo der Nenner gleich , das Argument einer Quadratwurzel kleiner als oder das Argument eines Logarithmus kleiner oder gleich ist.
Schritt 4
Schritt 4.1
Berechne bei .
Schritt 4.1.1
Ersetze durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache.
Schritt 4.1.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 4.1.2.2
Schreibe als um.
Schritt 4.1.2.3
Jede Wurzel von ist .
Schritt 4.1.2.4
Vereinfache den Nenner.
Schritt 4.1.2.4.1
Stelle und um.
Schritt 4.1.2.4.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 4.1.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.6
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Schritt 4.1.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.6.2
Bewege .
Schritt 4.1.2.6.3
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.6.4
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.6.5
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.2.6.6
Addiere und .
Schritt 4.1.2.6.7
Schreibe als um.
Schritt 4.1.2.6.7.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 4.1.2.6.7.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 4.1.2.6.7.3
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.6.7.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.6.7.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.6.7.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.6.7.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 4.1.2.7
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.1.2.8
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.8.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.8.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.9
Bringe in den Zähler mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 4.1.2.10
Zerlege durch Herausziehen von aus dem Logarithmus.
Schritt 4.1.2.11
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.11.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.11.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.11.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.12
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.13
Der natürliche Logarithmus von ist .
Schritt 4.1.2.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2
Berechne bei .
Schritt 4.2.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2.2
Vereinfache.
Schritt 4.2.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 4.2.2.2
Schreibe als um.
Schritt 4.2.2.3
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 4.2.2.4
Schreibe als um.
Schritt 4.2.2.5
Der natürliche Logarithmus von null ist nicht definiert.
Undefiniert
Undefiniert
Undefiniert
Schritt 4.3
Liste all Punkte auf.
Schritt 5