Analysis Beispiele

Ermittle die kritischen Punkte x+cot(x/2)
Schritt 1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.1
Differenziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.1.1.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.1.2.1.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.1.2.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.1.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.2.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.5
Kombiniere und .
Schritt 1.1.3
Stelle die Terme um.
Schritt 1.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Setze die erste Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.3
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 2.4
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 2.4.1.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.4.1.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.4.1.1.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.4.1.1.2
Multipliziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.1.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 2.6
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.6.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 2.6.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 2.6.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 2.7
Stelle jede der Lösungen auf, um sie nach aufzulösen.
Schritt 2.8
Löse in nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.1
Wende den inversen Kosekans auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosekans herauszuziehen.
Schritt 2.8.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.2.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 2.8.3
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 2.8.4
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.4.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.4.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.8.4.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.8.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.4.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.8.4.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.8.4.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.8.5
Die Kosekansfunktion ist positiv im ersten und zweiten Quadranten. Um die zweite Lösung zu ermitteln, subtrahiere den Referenzwinkel von , um die Lösung im zweiten Quadranten zu finden.
Schritt 2.8.6
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 2.8.6.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.8.6.2.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.8.6.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.2.1.1
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.8.6.2.2.1.2
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.1
Kombiniere und .
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.8.6.2.2.1.2.3.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.8.6.2.2.1.3
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.6.2.2.1.3.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.8.6.2.2.1.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.8.7
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.7.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 2.8.7.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 2.8.7.3
ist ungefähr , was positiv ist, also entferne den Absolutwert
Schritt 2.8.7.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.8.7.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.8
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 2.9
Löse in nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.1
Wende den inversen Kosekans auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Kosekans herauszuziehen.
Schritt 2.9.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.2.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 2.9.3
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 2.9.4
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.9.4.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.9.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.4.2.1.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 2.9.4.2.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.9.4.2.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.9.4.2.1.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.9.4.2.1.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.9.5
Die Kosekansfunktion ist negativ im dritten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu ermitteln, subtrahiere die Lösung von , um den Referenzwinkel zu finden. Addiere dann diesen Referenzwinkel zu , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 2.9.6
Vereinfache den Ausdruck, um die zweite Lösung zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.1
Subtrahiere von .
Schritt 2.9.6.2
Der resultierende Winkel von ist positiv, kleiner als und gleich .
Schritt 2.9.6.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 2.9.6.3.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.2.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.9.6.3.2.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.9.6.3.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.6.3.2.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.9.6.3.2.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.9.6.3.2.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.9.7
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.7.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 2.9.7.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 2.9.7.3
ist ungefähr , was positiv ist, also entferne den Absolutwert
Schritt 2.9.7.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.9.7.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.9.8
Addiere zu jedem negativen Winkel, um positive Winkel zu erhalten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.8.1
Addiere zu , um den positiven Winkel zu bestimmen.
Schritt 2.9.8.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.9.8.3
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.8.3.1
Kombiniere und .
Schritt 2.9.8.3.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.9.8.4
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.9.8.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.9.8.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.9.8.5
Liste die neuen Winkel auf.
Schritt 2.9.9
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 2.10
Liste alle Lösungen auf.
, für jede Ganzzahl
Schritt 2.11
Fasse die Ergebnisse zusammen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 3
Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1
Setze das Argument in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
, für jede Ganzzahl
Schritt 3.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit .
Schritt 3.2.2
Vereinfache beide Seiten der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.1.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.2.2.1.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.2.2.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.2.2.1
Entferne die Klammern.
Schritt 3.3
Die Gleichung ist nicht definiert, wo der Nenner gleich , das Argument einer Quadratwurzel kleiner als oder das Argument eines Logarithmus kleiner oder gleich ist.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 4
Werte an jeden Wert aus, wo die Ableitung ist oder nicht definiert ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Ersetze durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 4.1.2.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.2
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 4.2.2.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kotangens im zweiten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.2.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.1
Ersetze durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 4.3.2.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.3.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.4
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.1
Ersetze durch .
Schritt 4.4.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 4.4.2.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kotangens im vierten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.4.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.4.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.1
Ersetze durch .
Schritt 4.5.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 4.5.2.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.2.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.2.3
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.5.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.6
Liste all Punkte auf.
Schritt 5