Analysis Beispiele

$y = (x + 1) (7 \sqrt{x} + 2)$

Schritt 1

Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ gleich $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ist mit $f (x) = x + 1$ und $g (x) = 7 \sqrt{x} + 2$ .

$(x + 1) \frac{d}{d x} [7 \sqrt{x} + 2] + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 2

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $7 \sqrt{x} + 2$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [7 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [2]$ .

$(x + 1) (\frac{d}{d x} [7 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3

Berechne $\frac{d}{d x} [7 \sqrt{x}]$ .

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Schritt 3.1

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

$(x + 1) (\frac{d}{d x} [7 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.2

Da $7$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $7 x^{\frac{1}{2}}$ nach $x$ gleich $7 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

$(x + 1) (7 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.3

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

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.4

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

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.5

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

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.6

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.7

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.7.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.7.2

Subtrahiere $2$ von $1$ .

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.8

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$(x + 1) (7 (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}) + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.9

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

$(x + 1) (7 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.10

Kombiniere $7$ und $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$(x + 1) (\frac{7 x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 3.11

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

$(x + 1) (\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [2]) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 4

Differenziere.

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Schritt 4.1

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $2$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$(x + 1) (\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 0) + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 4.2

Addiere $\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ und $0$ .

$(x + 1) \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) \frac{d}{d x} [x + 1]$

Schritt 4.3

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$(x + 1) \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 4.4

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

$(x + 1) \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) (1 + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 4.5

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$(x + 1) \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) (1 + 0)$

Schritt 4.6

Addiere $1$ und $0$ .

$(x + 1) \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) \cdot 1$

Schritt 5

Vereinfache.

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Schritt 5.1

Wende das Distributivgesetz an.

$x \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + (7 \sqrt{x} + 2) \cdot 1$

Schritt 5.2

Wende das Distributivgesetz an.

$x \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3

Vereine die Terme

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Schritt 5.3.1

Kombiniere $x$ und $\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{x \cdot 7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.2

Bringe $7$ auf die linke Seite von $x$ .

$\frac{7 \cdot x}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.3

Bringe $x^{\frac{1}{2}}$ in den Zähler mithilfe der Regel des negativen Exponenten $\frac{1}{b^{n}} = b^{- n}$ .

$\frac{7 x \cdot x^{- \frac{1}{2}}}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4

Multipliziere $x$ mit $x^{- \frac{1}{2}}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 5.3.4.1

Bewege $x^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{7 (x^{- \frac{1}{2}} x)}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4.2

Mutltipliziere $x^{- \frac{1}{2}}$ mit $x$ .

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Schritt 5.3.4.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$\frac{7 (x^{- \frac{1}{2}} x^{1})}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$\frac{7 x^{- \frac{1}{2} + 1}}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4.3

Schreibe $1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.

$\frac{7 x^{- \frac{1}{2} + \frac{2}{2}}}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4.4

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{7 x^{\frac{- 1 + 2}{2}}}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.4.5

Addiere $- 1$ und $2$ .

$\frac{7 x^{\frac{1}{2}}}{2} + 1 \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.5

Mutltipliziere $\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ mit $1$ .

$\frac{7 x^{\frac{1}{2}}}{2} + \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} \cdot 1 + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.6

Mutltipliziere $7$ mit $1$ .

$\frac{7 x^{\frac{1}{2}}}{2} + \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} + 2 \cdot 1$

Schritt 5.3.7

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$\frac{7 x^{\frac{1}{2}}}{2} + \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 7 \sqrt{x} + 2$

Schritt 5.4

Stelle die Terme um.

$\frac{7 x^{\frac{1}{2}}}{2} + \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}} + 2 + 7 \sqrt{x}$