Analysis Beispiele

$a (x) = x (400 - 2 x)$

Schritt 1

Bestimme die erste Ableitung.

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Schritt 1.1

Bestimme die erste Ableitung.

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Schritt 1.1.1

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 $f (x) = x$ und $g (x) = 400 - 2 x$ .

$x \frac{d}{d x} [400 - 2 x] + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2

Differenziere.

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Schritt 1.1.2.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $400 - 2 x$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [400] + \frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

$x (\frac{d}{d x} [400] + \frac{d}{d x} [- 2 x]) + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.2

Da $400$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $400$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$x (0 + \frac{d}{d x} [- 2 x]) + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.3

Addiere $0$ und $\frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

$x \frac{d}{d x} [- 2 x] + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.4

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

$x (- 2 \frac{d}{d x} [x]) + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.5

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

$x (- 2 \cdot 1) + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.6

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 1.1.2.6.1

Mutltipliziere $- 2$ mit $1$ .

$x \cdot - 2 + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.6.2

Bringe $- 2$ auf die linke Seite von $x$ .

$- 2 \cdot x + (400 - 2 x) \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 1.1.2.7

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

$- 2 x + (400 - 2 x) \cdot 1$

Schritt 1.1.2.8

Vereinfache durch Addieren von Termen.

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Schritt 1.1.2.8.1

Mutltipliziere $400 - 2 x$ mit $1$ .

$- 2 x + 400 - 2 x$

Schritt 1.1.2.8.2

Subtrahiere $2 x$ von $- 2 x$ .

$f' (x) = - 4 x + 400$

Schritt 1.2

Die erste Ableitung von $a (x)$ nach $x$ ist $- 4 x + 400$ .

$- 4 x + 400$

Schritt 2

Setze die erste Ableitung gleich $0$ , dann löse die Gleichung $- 4 x + 400 = 0$ .

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Schritt 2.1

Setze die erste Ableitung gleich $0$ .

$- 4 x + 400 = 0$

Schritt 2.2

Subtrahiere $400$ von beiden Seiten der Gleichung.

$- 4 x = - 400$

Schritt 2.3

Teile jeden Ausdruck in $- 4 x = - 400$ durch $- 4$ und vereinfache.

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Schritt 2.3.1

Teile jeden Ausdruck in $- 4 x = - 400$ durch $- 4$ .

$\frac{- 4 x}{- 4} = \frac{- 400}{- 4}$

Schritt 2.3.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 2.3.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $- 4$ .

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Schritt 2.3.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{- 4 x}{- 4} = \frac{- 400}{- 4}$

Schritt 2.3.2.1.2

Dividiere $x$ durch $1$ .

$x = \frac{- 400}{- 4}$

Schritt 2.3.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 2.3.3.1

Dividiere $- 400$ durch $- 4$ .

$x = 100$

Schritt 3

Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.

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Schritt 3.1

Der Definitionsbereich umfasst alle reellen Zahlen, ausgenommen jene, für die der Ausdruck nicht definiert ist. In diesem Fall gibt es keine reellen Zahlen, für die der Ausdruck nicht definiert ist.

Schritt 4

Werte $x (400 - 2 x)$ an jeden $x$ Wert aus, wo die Ableitung $0$ ist oder nicht definiert ist.

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Schritt 4.1

Berechne bei $x = 100$ .

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Schritt 4.1.1

Ersetze $x$ durch $100$ .

$(100) (400 - 2 \cdot 100)$

Schritt 4.1.2

Vereinfache.

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Schritt 4.1.2.1

Mutltipliziere $- 2$ mit $100$ .

$100 (400 - 200)$

Schritt 4.1.2.2

Subtrahiere $200$ von $400$ .

$100 \cdot 200$

Schritt 4.1.2.3

Mutltipliziere $100$ mit $200$ .

$20000$

Schritt 4.2

Liste all Punkte auf.

$(100, 20000)$

Schritt 5