Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schreibe als Funktion.
Schritt 2
Schritt 2.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.1.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 2.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.2
Differenziere.
Schritt 2.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.3
Addiere und .
Schritt 2.2.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.6
Kombiniere Brüche.
Schritt 2.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.6.2
Kombiniere und .
Schritt 2.2.6.3
Kombiniere und .
Schritt 2.2.6.4
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.3
Vereinfache.
Schritt 2.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.3
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.3.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.3.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.3.3.2.1
Bewege .
Schritt 2.3.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.3.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.3.3.2.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.3.3.2.3
Addiere und .
Schritt 2.3.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.4.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3
Schritt 3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.2
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 3.3
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 3.4
Differenziere.
Schritt 3.4.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.4.3
Addiere und .
Schritt 3.4.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.4.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.5
Potenziere mit .
Schritt 3.6
Potenziere mit .
Schritt 3.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.8
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel.
Schritt 3.8.1
Addiere und .
Schritt 3.8.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.8.3
Vereinfache durch Addieren von Termen.
Schritt 3.8.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.9
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 3.9.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.9.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 3.9.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.10
Differenziere.
Schritt 3.10.1
Kombiniere und .
Schritt 3.10.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.10.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.10.4
Addiere und .
Schritt 3.10.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.10.6
Multipliziere.
Schritt 3.10.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.10.7
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.10.8
Kombiniere Brüche.
Schritt 3.10.8.1
Kombiniere und .
Schritt 3.10.8.2
Kombiniere und .
Schritt 3.11
Potenziere mit .
Schritt 3.12
Potenziere mit .
Schritt 3.13
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.14
Addiere und .
Schritt 3.15
Kombiniere und .
Schritt 3.16
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.17
Vereinfache.
Schritt 3.17.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.17.4.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.1.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.1.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.17.4.1.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.1.7
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.17.4.1.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.1.7.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.17.4.1.7.3
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.1.7.4
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.1.7.4.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.1.7.4.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.1.7.4.3
Addiere und .
Schritt 3.17.4.1.7.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.1.7.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.1.7.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.1.7.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.1.7.6.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.1.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.1.9
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.17.4.1.9.1
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.1.9.2
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.1.9.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.1.9.4
Addiere und .
Schritt 3.17.4.1.10
Multipliziere .
Schritt 3.17.4.1.10.1
Kombiniere und .
Schritt 3.17.4.1.10.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.17.4.3
Kombiniere und .
Schritt 3.17.4.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.17.4.5
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.17.4.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.5.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.5.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.5.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.5.2
Kombiniere Exponenten.
Schritt 3.17.4.5.2.1
Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.
Schritt 3.17.4.5.2.2
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.5.2.3
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.5.2.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.5.2.5
Addiere und .
Schritt 3.17.4.5.3
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.5.3.1
Schreibe als um.
Schritt 3.17.4.5.3.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 3.17.4.5.3.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 3.17.4.5.3.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.5.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.5.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.5.3
Addiere und .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.3.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.17.4.5.3.4
Schreibe als um.
Schritt 3.17.4.5.3.5
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 3.17.4.5.3.5.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.5.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.5.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.6
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 3.17.4.5.3.6.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.5.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.5.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.5.3
Addiere und .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.6.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.17.4.5.3.7
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.5.3.8
Vereinfache.
Schritt 3.17.4.5.3.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.5.3.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.6
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.17.4.7
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.17.4.8
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.17.4.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.8.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.8.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.8.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.17.4.8.2
Multipliziere .
Schritt 3.17.4.8.2.1
Um Absolutwerte zu multiplizieren, multipliziere die Terme innerhalb jedes Absolutwerts.
Schritt 3.17.4.8.2.2
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.8.2.3
Potenziere mit .
Schritt 3.17.4.8.2.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.8.2.5
Addiere und .
Schritt 3.17.4.8.3
Schreibe als um.
Schritt 3.17.4.8.4
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 3.17.4.8.4.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.8.4.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.8.4.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.8.5
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 3.17.4.8.5.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.8.5.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.8.5.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.8.5.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.8.5.1.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.8.5.1.5
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.8.5.1.5.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.8.5.1.5.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.8.5.1.5.3
Addiere und .
Schritt 3.17.4.8.5.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.8.5.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.4.8.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.17.4.8.6
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 3.17.4.8.7
Vereinfache.
Schritt 3.17.4.8.7.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.8.7.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 3.17.4.8.7.3
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.8.7.4
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.17.4.8.8
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.17.4.8.8.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.8.8.1.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.8.8.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.8.8.1.3
Addiere und .
Schritt 3.17.4.8.8.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.4.8.8.2.1
Bewege .
Schritt 3.17.4.8.8.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.4.8.8.2.3
Addiere und .
Schritt 3.17.5
Vereine die Terme
Schritt 3.17.5.1
Schreibe als ein Produkt um.
Schritt 3.17.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.5.3
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 3.17.5.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.17.5.3.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.17.5.3.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 3.17.5.3.2
Addiere und .
Schritt 4
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 5
Schritt 5.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 5.1.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 5.1.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 5.1.1.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 5.1.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 5.1.2
Differenziere.
Schritt 5.1.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 5.1.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 5.1.2.3
Addiere und .
Schritt 5.1.2.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 5.1.2.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 5.1.2.6
Kombiniere Brüche.
Schritt 5.1.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.2.6.2
Kombiniere und .
Schritt 5.1.2.6.3
Kombiniere und .
Schritt 5.1.2.6.4
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 5.1.3
Vereinfache.
Schritt 5.1.3.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.1.3.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.1.3.3
Vereinfache jeden Term.
Schritt 5.1.3.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.3.3.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 5.1.3.3.2.1
Bewege .
Schritt 5.1.3.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.3.3.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 5.1.3.3.2.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.1.3.3.2.3
Addiere und .
Schritt 5.1.3.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.1.3.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.3.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.3.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.1.3.4.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 6
Schritt 6.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 6.2
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 6.3
Löse die Gleichung nach auf.
Schritt 6.3.1
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 6.3.2
Setze gleich .
Schritt 6.3.3
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 6.3.3.1
Setze gleich .
Schritt 6.3.3.2
Löse nach auf.
Schritt 6.3.3.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.3.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 6.3.3.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.3.3.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 6.3.3.2.2.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 6.3.3.2.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 6.3.3.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 6.3.3.2.2.3.1
Dividiere durch .
Schritt 6.3.3.2.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 6.3.3.2.4
Vereinfache .
Schritt 6.3.3.2.4.1
Schreibe als um.
Schritt 6.3.3.2.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.3.3.2.4.1.2
Schreibe als um.
Schritt 6.3.3.2.4.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 6.3.3.2.5
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 6.3.3.2.5.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 6.3.3.2.5.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 6.3.3.2.5.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 6.3.4
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 6.4
Schließe die Lösungen aus, die nicht erfüllen.
Schritt 7
Schritt 7.1
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 7.2
Löse nach auf.
Schritt 7.2.1
Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein auf der rechten Seite der Gleichung, da .
Schritt 7.2.2
Plus oder Minus ist .
Schritt 7.2.3
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 7.2.4
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 7.2.4.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 7.2.4.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 7.2.4.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 7.2.4.2.2
Dividiere durch .
Schritt 7.2.4.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 7.2.4.3.1
Dividiere durch .
Schritt 7.2.5
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 7.2.6
Vereinfache .
Schritt 7.2.6.1
Schreibe als um.
Schritt 7.2.6.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.2.6.1.2
Schreibe als um.
Schritt 7.2.6.2
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 7.2.7
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 7.2.7.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 7.2.7.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 7.2.7.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 7.3
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 8
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 9
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 10
Schritt 10.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 10.1.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 10.1.1.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.1.3
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.2
Addiere und .
Schritt 10.1.3
Addiere und .
Schritt 10.1.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 10.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.6
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.8
Vereinfache jeden Term.
Schritt 10.1.8.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.8.3
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.9
Addiere und .
Schritt 10.1.10
Addiere und .
Schritt 10.1.11
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 10.1.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.13
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.15
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.17
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.1.18
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.1.19
Addiere und .
Schritt 10.1.20
Addiere und .
Schritt 10.1.21
Addiere und .
Schritt 10.1.22
Addiere und .
Schritt 10.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 10.2.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 10.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.2.3
Addiere und .
Schritt 10.2.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 10.2.5
Potenziere mit .
Schritt 10.3
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 10.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 10.3.2
Dividiere durch .
Schritt 10.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 11
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 12
Schritt 12.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 12.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 12.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 12.2.1.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 12.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.2
Addiere und .
Schritt 12.2.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 12.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 13
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 14
Schritt 14.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 14.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 14.1.2
Potenziere mit .
Schritt 14.1.3
Schreibe als um.
Schritt 14.1.3.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 14.1.3.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 14.1.3.3
Kombiniere und .
Schritt 14.1.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 14.1.3.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 14.1.3.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 14.1.3.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 14.1.4
Multipliziere .
Schritt 14.1.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 14.2
Subtrahiere von .
Schritt 14.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 14.4
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 14.5
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Undefiniert
Schritt 15
Schritt 15.1
Teile in separate Intervalle um die -Werte herum auf, die die erste Ableitung zu oder nicht definiert machen.
Schritt 15.2
Setze eine beliebige Zahl, wie , aus dem Intervall in die erste Ableitung ein, um zu überprüfen, ob das Ergebnis negativ oder positiv ist.
Schritt 15.2.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.2.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 15.2.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 15.2.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.2.2.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 15.2.2.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 15.2.2.3.1
Potenziere mit .
Schritt 15.2.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.2.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 15.2.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.4.2
Dividiere durch .
Schritt 15.2.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.5
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 15.3
Setze eine beliebige Zahl, wie , aus dem Intervall in die erste Ableitung ein, um zu überprüfen, ob das Ergebnis negativ oder positiv ist.
Schritt 15.3.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.3.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.3.2.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 15.3.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.3.2.1.1.1
Potenziere mit .
Schritt 15.3.2.1.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 15.3.2.1.2
Addiere und .
Schritt 15.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.3.2.3
Vereinfache den Nenner.
Schritt 15.3.2.3.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 15.3.2.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.3.2.3.1.1.1
Potenziere mit .
Schritt 15.3.2.3.1.1.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 15.3.2.3.1.2
Addiere und .
Schritt 15.3.2.3.2
Potenziere mit .
Schritt 15.3.2.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.3.2.3.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 15.3.2.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 15.3.2.4.1
Potenziere mit .
Schritt 15.3.2.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 15.3.2.5
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 15.3.2.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.3.2.5.2
Dividiere durch .
Schritt 15.3.2.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.3.2.6
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 15.4
Setze eine beliebige Zahl, wie , aus dem Intervall in die erste Ableitung ein, um zu überprüfen, ob das Ergebnis negativ oder positiv ist.
Schritt 15.4.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.4.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.4.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.4.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 15.4.2.2.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 15.4.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.4.2.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.4.2.2.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 15.4.2.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 15.4.2.3.1
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 15.4.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.4.2.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.4.2.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 15.4.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.4.2.4.2
Dividiere durch .
Schritt 15.4.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.4.2.5
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 15.5
Setze eine beliebige Zahl, wie , aus dem Intervall in die erste Ableitung ein, um zu überprüfen, ob das Ergebnis negativ oder positiv ist.
Schritt 15.5.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.5.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.5.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.5.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 15.5.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 15.5.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.5.2.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.5.2.2.4
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 15.5.2.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 15.5.2.3.1
Potenziere mit .
Schritt 15.5.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.5.2.3.3
Subtrahiere von .
Schritt 15.5.2.4
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 15.5.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.5.2.4.2
Dividiere durch .
Schritt 15.5.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.5.2.5
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 15.6
Da die erste Ableitung um herum das Vorzeichen von negativ zu positiv gewechselt hat, ist ein lokales Minimum.
ist ein lokales Minimum
Schritt 15.7
Da die erste Ableitung um herum das Vorzeichen von positiv zu negativ gewechselt hat, ist ein lokales Maximum.
ist ein lokales Maximum
Schritt 15.8
Da die erste Ableitung um herum das Vorzeichen von negativ zu positiv gewechselt hat, ist ein lokales Minimum.
ist ein lokales Minimum
Schritt 15.9
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Minimum
ist ein lokales Maximum
ist ein lokales Minimum
ist ein lokales Minimum
ist ein lokales Maximum
ist ein lokales Minimum
Schritt 16