Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 1.1.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.1.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel.
Schritt 1.1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.1.4
Vereinfache Terme.
Schritt 1.1.4.1
Kombiniere und .
Schritt 1.1.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 1.1.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.1.4.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2
Bestimme die zweite Ableitung.
Schritt 1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Summenregel.
Schritt 1.2.2.1
Multipliziere die Exponenten in .
Schritt 1.2.2.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 1.2.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.2.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.2.3
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.2.4
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 1.2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.2.4.2
Kombiniere Brüche.
Schritt 1.2.4.2.1
Addiere und .
Schritt 1.2.4.2.2
Kombiniere und .
Schritt 1.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.6
Vereinfache Terme.
Schritt 1.2.6.1
Kombinieren.
Schritt 1.2.6.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.2.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 1.2.6.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.2.6.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 1.2.7
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 1.2.7.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.2.7.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.7.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.9
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.2.10
Vereinfache Terme.
Schritt 1.2.10.1
Kombiniere und .
Schritt 1.2.10.2
Kombiniere und .
Schritt 1.2.10.3
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 1.2.10.3.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.2.10.3.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 1.2.10.4
Kombiniere und .
Schritt 1.2.10.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 1.2.10.5.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.2.10.5.2
Dividiere durch .
Schritt 1.2.10.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.11
Vereinfache.
Schritt 1.2.11.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.2.11.2
Vereinfache jeden Term.
Schritt 1.2.11.2.1
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 1.2.11.2.2
Vereinfache , indem du in den Logarithmus ziehst.
Schritt 1.2.11.2.3
Multipliziere .
Schritt 1.2.11.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.11.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.11.3
Stelle die Terme um.
Schritt 1.3
Die zweite Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Schritt 2.1
Setze die zweite Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Stelle jede Seite der Gleichung graphisch dar. Die Lösung ist der x-Wert des Schnittpunktes.
Schritt 3
Schritt 3.1
Ersetze in , um den Wert von zu ermitteln.
Schritt 3.1.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 3.1.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 3.1.2.1
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 3.1.2.2
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 3.1.2.3
Dividiere durch .
Schritt 3.1.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 3.2
Der Punkt, der durch Einsetzen von in ermittelt werden kann, ist . Dieser Punkt kann ein Wendepunkt sein.
Schritt 4
Teile in Intervalle um die Punkte herum, die potentiell Wendepunkte sein könnten.
Schritt 5
Schritt 5.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 5.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 5.2.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 5.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 5.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 5.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.3
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 5.2.4
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 5.2.5
Potenziere mit .
Schritt 5.2.6
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 5.2.7
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 5.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.9
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 5.2.10
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 5.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.12
Subtrahiere von .
Schritt 5.2.13
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 5.2.14
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 5.2.15
Addiere und .
Schritt 5.2.16
Dividiere durch .
Schritt 5.2.17
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 5.3
Bei ist die zweite Ableitung . Da dies positiv ist, steigt die zweite Ableitung auf dem Intervall .
Ansteigend im Intervall , da
Ansteigend im Intervall , da
Schritt 6
Schritt 6.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 6.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 6.2.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 6.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 6.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 6.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.3
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 6.2.4
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 6.2.5
Potenziere mit .
Schritt 6.2.6
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 6.2.7
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 6.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.9
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 6.2.10
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 6.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.12
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.13
Ersetze durch eine Näherung.
Schritt 6.2.14
Die logarithmische Basis von ist ungefähr .
Schritt 6.2.15
Addiere und .
Schritt 6.2.16
Dividiere durch .
Schritt 6.2.17
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 6.3
Bei , die zweite Ableitung ist . Da diese negativ ist, fällt die zweite Ableitung im Intervall
Abfallend im Intervall da
Abfallend im Intervall da
Schritt 7
Ein Wendepunkt ist ein Punkt auf einer Kurve, an dem die Konkavität das Vorzeichen von Plus zu Minus oder von Minus zu Plus ändert. In diesem Fall ist der Wendepunkt .
Schritt 8