Analysis Beispiele

$- \frac{x}{5 x^{2} + 1}$

Schritt 1

Schreibe $- \frac{x}{5 x^{2} + 1}$ als Funktion.

$f (x) = - \frac{x}{5 x^{2} + 1}$

Schritt 2

Ermittle die erste Ableitung der Funktion.

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Schritt 2.1

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 $f (x) = - 1$ und $g (x) = \frac{x}{5 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{d}{d x} [\frac{x}{5 x^{2} + 1}] + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.2

Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ gleich $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ist mit $f (x) = x$ und $g (x) = 5 x^{2} + 1$ .

$- \frac{(5 x^{2} + 1) \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3

Differenziere.

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Schritt 2.3.1

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

$- \frac{(5 x^{2} + 1) \cdot 1 - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.2

Mutltipliziere $5 x^{2} + 1$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.3

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x^{2} + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.4

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x^{2}$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (5 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.5

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (5 (2 x) + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.6

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.7

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x + 0)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.8

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 2.3.8.1

Addiere $10 x$ und $0$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.3.8.2

Mutltipliziere $10$ mit $- 1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x \cdot x}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.4

Potenziere $x$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 (x^{1} x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.5

Potenziere $x$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 (x^{1} x^{1})}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.6

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x^{1 + 1}}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.7

Vereinfache durch Addieren von Termen.

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Schritt 2.7.1

Addiere $1$ und $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.7.2

Subtrahiere $10 x^{2}$ von $5 x^{2}$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 2.8

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

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \cdot 0$

Schritt 2.9

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 2.9.1

Mutltipliziere $\frac{x}{5 x^{2} + 1}$ mit $0$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + 0$

Schritt 2.9.2

Addiere $- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$ und $0$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10

Vereinfache.

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Schritt 2.10.1

Faktorisiere $- 1$ aus $- 5 x^{2}$ heraus.

$- \frac{- (5 x^{2}) + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.2

Schreibe $1$ als $- 1 (- 1)$ um.

$- \frac{- (5 x^{2}) - 1 (- 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.3

Faktorisiere $- 1$ aus $- (5 x^{2}) - 1 (- 1)$ heraus.

$- \frac{- (5 x^{2} - 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.4

Schreibe $- (5 x^{2} - 1)$ als $- 1 (5 x^{2} - 1)$ um.

$- \frac{- 1 (5 x^{2} - 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.5

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- - \frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$1 \frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 2.10.7

Mutltipliziere $\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$ mit $1$ .

$\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 3

Ermittle die zweite Ableitung der Funktion.

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Schritt 3.1

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} \frac{d}{d x} (5 x^{2} - 1) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{({(5 x^{2} + 1)}^{2})}^{2}}$

Schritt 3.2

Differenziere.

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Schritt 3.2.1

Multipliziere die Exponenten in ${({(5 x^{2} + 1)}^{2})}^{2}$ .

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Schritt 3.2.1.1

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} \frac{d}{d x} (5 x^{2} - 1) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{2 \cdot 2}}$

Schritt 3.2.1.2

Mutltipliziere $2$ mit $2$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} \frac{d}{d x} (5 x^{2} - 1) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.2

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x^{2} - 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (\frac{d}{d x} (5 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 1)) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.3

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x^{2}$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (5 \frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 1)) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.4

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

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (5 (2 x) + \frac{d}{d x} (- 1)) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.5

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (10 x + \frac{d}{d x} (- 1)) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.6

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

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (10 x + 0) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.7

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.2.7.1

Addiere $10 x$ und $0$ .

$f'' (x) = \frac{{(5 x^{2} + 1)}^{2} (10 x) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.2.7.2

Bringe $10$ auf die linke Seite von ${(5 x^{2} + 1)}^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{10 \cdot ({(5 x^{2} + 1)}^{2} x) - (5 x^{2} - 1) \frac{d}{d x} {(5 x^{2} + 1)}^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{2}$ und $g (x) = 5 x^{2} + 1$ .

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Schritt 3.3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $5 x^{2} + 1$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - (5 x^{2} - 1) (\frac{d}{d u} (u^{2}) \frac{d}{d x} (5 x^{2} + 1))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.3.2

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

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - (5 x^{2} - 1) (2 u \frac{d}{d x} (5 x^{2} + 1))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.3.3

Ersetze alle $u$ durch $5 x^{2} + 1$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - (5 x^{2} - 1) (2 (5 x^{2} + 1) \frac{d}{d x} (5 x^{2} + 1))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4

Differenziere.

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Schritt 3.4.1

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) \frac{d}{d x} (5 x^{2} + 1))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.2

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x^{2} + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (\frac{d}{d x} (5 x^{2}) + \frac{d}{d x} (1)))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.3

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x^{2}$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (5 \frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (1)))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.4

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

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (5 (2 x) + \frac{d}{d x} (1)))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.5

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (10 x + \frac{d}{d x} (1)))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.6

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

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (10 x + 0))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.7

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.4.7.1

Addiere $10 x$ und $0$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) (10 x))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.7.2

Bringe $10$ auf die linke Seite von $5 x^{2} + 1$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 2 (5 x^{2} - 1) (10 \cdot ((5 x^{2} + 1) x))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.4.7.3

Mutltipliziere $10$ mit $- 2$ .

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x - 20 (5 x^{2} - 1) ((5 x^{2} + 1) x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5

Vereinfache.

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Schritt 3.5.1

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) ((5 x^{2} + 1) x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.2

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 {(5 x^{2} + 1)}^{2} x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.5.3.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.5.3.1.1

Schreibe ${(5 x^{2} + 1)}^{2}$ als $(5 x^{2} + 1) (5 x^{2} + 1)$ um.

$f'' (x) = \frac{10 ((5 x^{2} + 1) (5 x^{2} + 1)) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.2

Multipliziere $(5 x^{2} + 1) (5 x^{2} + 1)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 3.5.3.1.2.1

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 (5 x^{2} (5 x^{2} + 1) + 1 (5 x^{2} + 1)) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.2.2

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 (5 x^{2} (5 x^{2}) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2} + 1)) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.2.3

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 (5 x^{2} (5 x^{2}) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 3.5.3.1.3.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.5.3.1.3.1.1

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$f'' (x) = \frac{10 (5 \cdot (5 x^{2} x^{2}) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.2

Multipliziere $x^{2}$ mit $x^{2}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.5.3.1.3.1.2.1

Bewege $x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{10 (5 \cdot (5 (x^{2} x^{2})) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.2.2

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

$f'' (x) = \frac{10 (5 \cdot (5 x^{2 + 2}) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.2.3

Addiere $2$ und $2$ .

$f'' (x) = \frac{10 (5 \cdot (5 x^{4}) + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.3

Mutltipliziere $5$ mit $5$ .

$f'' (x) = \frac{10 (25 x^{4} + 5 x^{2} \cdot 1 + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.4

Mutltipliziere $5$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{10 (25 x^{4} + 5 x^{2} + 1 (5 x^{2}) + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.5

Mutltipliziere $5 x^{2}$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{10 (25 x^{4} + 5 x^{2} + 5 x^{2} + 1 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.1.6

Mutltipliziere $1$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{10 (25 x^{4} + 5 x^{2} + 5 x^{2} + 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.3.2

Addiere $5 x^{2}$ und $5 x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{10 (25 x^{4} + 10 x^{2} + 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.4

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{(10 (25 x^{4}) + 10 (10 x^{2}) + 10 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.5

Vereinfache.

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Schritt 3.5.3.1.5.1

Mutltipliziere $25$ mit $10$ .

$f'' (x) = \frac{(250 x^{4} + 10 (10 x^{2}) + 10 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.5.2

Mutltipliziere $10$ mit $10$ .

$f'' (x) = \frac{(250 x^{4} + 100 x^{2} + 10 \cdot 1) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.5.3

Mutltipliziere $10$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{(250 x^{4} + 100 x^{2} + 10) x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.6

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{250 x^{4} x + 100 x^{2} x + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7

Vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.7.1

Multipliziere $x^{4}$ mit $x$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.7.1.1

Bewege $x$ .

$f'' (x) = \frac{250 (x \cdot x^{4}) + 100 x^{2} x + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.1.2

Mutltipliziere $x$ mit $x^{4}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.7.1.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{250 (x \cdot x^{4}) + 100 x^{2} x + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.1.2.2

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

$f'' (x) = \frac{250 x^{1 + 4} + 100 x^{2} x + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.1.3

Addiere $1$ und $4$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{2} x + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.2

Multipliziere $x^{2}$ mit $x$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.7.2.1

Bewege $x$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 (x \cdot x^{2}) + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.2.2

Mutltipliziere $x$ mit $x^{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.7.2.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 (x \cdot x^{2}) + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.2.2.2

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

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{1 + 2} + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.7.2.3

Addiere $1$ und $2$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 20 (5 x^{2}) - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.8

Vereinfache jeden Term.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.8.1

Mutltipliziere $5$ mit $- 20$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} - 20 \cdot - 1) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.8.2

Mutltipliziere $- 20$ mit $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 x^{2} x + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.9

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.5.3.1.9.1

Multipliziere $x^{2}$ mit $x$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.5.3.1.9.1.1

Bewege $x$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 (x \cdot x^{2}) + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.9.1.2

Mutltipliziere $x$ mit $x^{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.9.1.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 (x \cdot x^{2}) + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.9.1.2.2

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

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 x^{1 + 2} + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.9.1.3

Addiere $1$ und $2$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 x^{3} + 1 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.9.2

Mutltipliziere $x$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + (- 100 x^{2} + 20) (5 x^{3} + x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.10

Multipliziere $(- 100 x^{2} + 20) (5 x^{3} + x)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 3.5.3.1.10.1

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 x^{2} (5 x^{3} + x) + 20 (5 x^{3} + x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.10.2

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 x^{2} (5 x^{3}) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3} + x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.10.3

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 x^{2} (5 x^{3}) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 3.5.3.1.11.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.5.3.1.11.1.1

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 \cdot (5 x^{2} x^{3}) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.2

Multipliziere $x^{2}$ mit $x^{3}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.5.3.1.11.1.2.1

Bewege $x^{3}$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 \cdot (5 (x^{3} x^{2})) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.2.2

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

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 \cdot (5 x^{3 + 2}) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.2.3

Addiere $3$ und $2$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 100 \cdot (5 x^{5}) - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.3

Mutltipliziere $- 100$ mit $5$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 x^{2} x + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.4

Multipliziere $x^{2}$ mit $x$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.5.3.1.11.1.4.1

Bewege $x$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 (x \cdot x^{2}) + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.4.2

Mutltipliziere $x$ mit $x^{2}$ .

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Schritt 3.5.3.1.11.1.4.2.1

Potenziere $x$ mit $1$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 (x \cdot x^{2}) + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.4.2.2

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

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 x^{1 + 2} + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.4.3

Addiere $1$ und $2$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 x^{3} + 20 (5 x^{3}) + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.1.5

Mutltipliziere $5$ mit $20$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} - 100 x^{3} + 100 x^{3} + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.2

Addiere $- 100 x^{3}$ und $100 x^{3}$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} + 0 + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.1.11.3

Addiere $- 500 x^{5}$ und $0$ .

$f'' (x) = \frac{250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x - 500 x^{5} + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.2

Subtrahiere $500 x^{5}$ von $250 x^{5}$ .

$f'' (x) = \frac{- 250 x^{5} + 100 x^{3} + 10 x + 20 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.3.3

Addiere $10 x$ und $20 x$ .

$f'' (x) = \frac{- 250 x^{5} + 100 x^{3} + 30 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.5.4.1

Faktorisiere $10 x$ aus $- 250 x^{5} + 100 x^{3} + 30 x$ heraus.

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Schritt 3.5.4.1.1

Faktorisiere $10 x$ aus $- 250 x^{5}$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 x^{4}) + 100 x^{3} + 30 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.1.2

Faktorisiere $10 x$ aus $100 x^{3}$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 x^{4}) + 10 x (10 x^{2}) + 30 x}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.1.3

Faktorisiere $10 x$ aus $30 x$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 x^{4}) + 10 x (10 x^{2}) + 10 x (3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.1.4

Faktorisiere $10 x$ aus $10 x (- 25 x^{4}) + 10 x (10 x^{2})$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 x^{4} + 10 x^{2}) + 10 x (3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.1.5

Faktorisiere $10 x$ aus $10 x (- 25 x^{4} + 10 x^{2}) + 10 x (3)$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 x^{4} + 10 x^{2} + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.2

Schreibe $x^{4}$ als ${(x^{2})}^{2}$ um.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 {(x^{2})}^{2} + 10 x^{2} + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.3

Es sei $u = x^{2}$ . Ersetze $u$ für alle $x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 u^{2} + 10 u + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4

Faktorisiere durch Gruppieren.

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Schritt 3.5.4.4.1

Für ein Polynom der Form $a x^{2} + b x + c$ schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich $a \cdot c = - 25 \cdot 3 = - 75$ und deren Summe gleich $b = 10$ ist.

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Schritt 3.5.4.4.1.1

Faktorisiere $10$ aus $10 u$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 u^{2} + 10 (u) + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4.1.2

Schreibe $10$ um als $- 5$ plus $15$

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 u^{2} + (- 5 + 15) u + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4.1.3

Wende das Distributivgesetz an.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 25 u^{2} - 5 u + 15 u + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4.2

Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.

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Schritt 3.5.4.4.2.1

Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.

$f'' (x) = \frac{10 x ((- 25 u^{2} - 5 u) + 15 u + 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4.2.2

Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.

$f'' (x) = \frac{10 x (5 u (- 5 u - 1) - 3 (- 5 u - 1))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.4.3

Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, $- 5 u - 1$ .

$f'' (x) = \frac{10 x ((- 5 u - 1) (5 u - 3))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.4.5

Ersetze alle $u$ durch $x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{10 x (- 5 x^{2} - 1) (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5

Kürze den gemeinsamen Teiler von $- 5 x^{2} - 1$ und ${(5 x^{2} + 1)}^{4}$ .

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Schritt 3.5.5.1

Faktorisiere $- 1$ aus $- 5 x^{2}$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- (5 x^{2}) - 1) (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5.2

Schreibe $- 1$ als $- 1 (1)$ um.

$f'' (x) = \frac{10 x (- (5 x^{2}) - 1 \cdot 1) (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5.3

Faktorisiere $- 1$ aus $- (5 x^{2}) - 1 (1)$ heraus.

$f'' (x) = \frac{10 x (- (5 x^{2} + 1)) (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5.4

Schreibe $- (5 x^{2} + 1)$ als $- 1 (5 x^{2} + 1)$ um.

$f'' (x) = \frac{10 x (- 1 (5 x^{2} + 1)) (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5.5

Faktorisiere $5 x^{2} + 1$ aus $10 x (- 1 (5 x^{2} + 1)) (5 x^{2} - 3)$ heraus.

$f'' (x) = \frac{(5 x^{2} + 1) (10 x \cdot ((- 1) (5 x^{2} - 3)))}{{(5 x^{2} + 1)}^{4}}$

Schritt 3.5.5.6

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 3.5.5.6.1

Faktorisiere $5 x^{2} + 1$ aus ${(5 x^{2} + 1)}^{4}$ heraus.

$f'' (x) = \frac{(5 x^{2} + 1) (10 x \cdot ((- 1) (5 x^{2} - 3)))}{(5 x^{2} + 1) {(5 x^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 3.5.5.6.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f'' (x) = \frac{(5 x^{2} + 1) (10 x \cdot ((- 1) (5 x^{2} - 3)))}{(5 x^{2} + 1) {(5 x^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 3.5.5.6.3

Forme den Ausdruck um.

$f'' (x) = \frac{10 x \cdot ((- 1) (5 x^{2} - 3))}{{(5 x^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 3.5.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $10$ .

$f'' (x) = \frac{- 10 x (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 3.5.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$f'' (x) = - \frac{10 x (5 x^{2} - 3)}{{(5 x^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 4

Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich $0$ und löse die Gleichung.

$\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} = 0$

Schritt 5

Bestimme die erste Ableitung.

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Schritt 5.1

Bestimme die erste Ableitung.

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Schritt 5.1.1

$- \frac{d}{d x} [\frac{x}{5 x^{2} + 1}] + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.2

$- \frac{(5 x^{2} + 1) \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3

Differenziere.

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Schritt 5.1.3.1

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

$- \frac{(5 x^{2} + 1) \cdot 1 - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.2

Mutltipliziere $5 x^{2} + 1$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x \frac{d}{d x} [5 x^{2} + 1]}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.3

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x^{2} + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.4

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x^{2}$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (5 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.5

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (5 (2 x) + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.6

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x + \frac{d}{d x} [1])}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.7

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x + 0)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.8

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 5.1.3.8.1

Addiere $10 x$ und $0$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - x (10 x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.3.8.2

Mutltipliziere $10$ mit $- 1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x \cdot x}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.4

Potenziere $x$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 (x^{1} x)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.5

Potenziere $x$ mit $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 (x^{1} x^{1})}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.6

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

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x^{1 + 1}}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.7

Vereinfache durch Addieren von Termen.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1.7.1

Addiere $1$ und $1$ .

$- \frac{5 x^{2} + 1 - 10 x^{2}}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.7.2

Subtrahiere $10 x^{2}$ von $5 x^{2}$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \frac{d}{d x} [- 1]$

Schritt 5.1.8

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

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + \frac{x}{5 x^{2} + 1} \cdot 0$

Schritt 5.1.9

Vereinfache den Ausdruck.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1.9.1

Mutltipliziere $\frac{x}{5 x^{2} + 1}$ mit $0$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} + 0$

Schritt 5.1.9.2

Addiere $- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$ und $0$ .

$- \frac{- 5 x^{2} + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10

Vereinfache.

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Schritt 5.1.10.1

Faktorisiere $- 1$ aus $- 5 x^{2}$ heraus.

$- \frac{- (5 x^{2}) + 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.2

Schreibe $1$ als $- 1 (- 1)$ um.

$- \frac{- (5 x^{2}) - 1 (- 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.3

Faktorisiere $- 1$ aus $- (5 x^{2}) - 1 (- 1)$ heraus.

$- \frac{- (5 x^{2} - 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.4

Schreibe $- (5 x^{2} - 1)$ als $- 1 (5 x^{2} - 1)$ um.

$- \frac{- 1 (5 x^{2} - 1)}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.5

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- - \frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.6

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$1 \frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.1.10.7

Mutltipliziere $\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$ mit $1$ .

$f' (x) = \frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 5.2

Die erste Ableitung von $f (x)$ nach $x$ ist $\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$ .

$\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}}$

Schritt 6

Setze die erste Ableitung gleich $0$ , dann löse die Gleichung $\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} = 0$ .

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Schritt 6.1

Setze die erste Ableitung gleich $0$ .

$\frac{5 x^{2} - 1}{{(5 x^{2} + 1)}^{2}} = 0$

Schritt 6.2

Setze den Zähler gleich Null.

$5 x^{2} - 1 = 0$

Schritt 6.3

Löse die Gleichung nach $x$ auf.

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Schritt 6.3.1

Addiere $1$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$5 x^{2} = 1$

Schritt 6.3.2

Teile jeden Ausdruck in $5 x^{2} = 1$ durch $5$ und vereinfache.

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Schritt 6.3.2.1

Teile jeden Ausdruck in $5 x^{2} = 1$ durch $5$ .

$\frac{5 x^{2}}{5} = \frac{1}{5}$

Schritt 6.3.2.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 6.3.2.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 6.3.2.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{5 x^{2}}{5} = \frac{1}{5}$

Schritt 6.3.2.2.1.2

Dividiere $x^{2}$ durch $1$ .

$x^{2} = \frac{1}{5}$

Schritt 6.3.3

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$x = \pm \sqrt{\frac{1}{5}}$

Schritt 6.3.4

Vereinfache $\pm \sqrt{\frac{1}{5}}$ .

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Schritt 6.3.4.1

Schreibe $\sqrt{\frac{1}{5}}$ als $\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{5}}$ um.

$x = \pm \frac{\sqrt{1}}{\sqrt{5}}$

Schritt 6.3.4.2

Jede Wurzel von $1$ ist $1$ .

$x = \pm \frac{1}{\sqrt{5}}$

Schritt 6.3.4.3

Mutltipliziere $\frac{1}{\sqrt{5}}$ mit $\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$ .

$x = \pm \frac{1}{\sqrt{5}} \cdot \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$

Schritt 6.3.4.4

Vereinige und vereinfache den Nenner.

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Schritt 6.3.4.4.1

Mutltipliziere $\frac{1}{\sqrt{5}}$ mit $\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5} \sqrt{5}}$

Schritt 6.3.4.4.2

Potenziere $\sqrt{5}$ mit $1$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{{\sqrt{5}}^{1} \sqrt{5}}$

Schritt 6.3.4.4.3

Potenziere $\sqrt{5}$ mit $1$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{{\sqrt{5}}^{1} {\sqrt{5}}^{1}}$

Schritt 6.3.4.4.4

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

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{{\sqrt{5}}^{1 + 1}}$

Schritt 6.3.4.4.5

Addiere $1$ und $1$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{{\sqrt{5}}^{2}}$

Schritt 6.3.4.4.6

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 6.3.4.4.6.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Schritt 6.3.4.4.6.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Schritt 6.3.4.4.6.3

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

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{5^{\frac{2}{2}}}$

Schritt 6.3.4.4.6.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 6.3.4.4.6.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{5^{\frac{2}{2}}}$

Schritt 6.3.4.4.6.4.2

Forme den Ausdruck um.

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{5^{1}}$

Schritt 6.3.4.4.6.5

Berechne den Exponenten.

$x = \pm \frac{\sqrt{5}}{5}$

Schritt 6.3.5

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 6.3.5.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$x = \frac{\sqrt{5}}{5}$

Schritt 6.3.5.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$x = - \frac{\sqrt{5}}{5}$

Schritt 6.3.5.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$x = \frac{\sqrt{5}}{5}, - \frac{\sqrt{5}}{5}$

Schritt 7

Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.

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Schritt 7.1

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 8

Kritische Punkte zum auswerten.

$x = \frac{\sqrt{5}}{5}, - \frac{\sqrt{5}}{5}$

Schritt 9

Berechne die zweite Ableitung an der Stelle $x = \frac{\sqrt{5}}{5}$ . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.

$- \frac{10 (\frac{\sqrt{5}}{5}) (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 10

Berechne die zweite Ableitung.

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Schritt 10.1

Kombiniere $10$ und $\frac{\sqrt{5}}{5}$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 10.2.1

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 10.2.2.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2.3

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

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 10.2.2.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2.4.2

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{1}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.2.5

Berechne den Exponenten.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.3

Potenziere $5$ mit $2$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 (\frac{5}{25}) + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 10.2.4.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5 (5)} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.4.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5 \cdot 5} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.4.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(\frac{5}{5} + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.5

Dividiere $5$ durch $5$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(1 + 1)}^{3}}$

Schritt 10.2.6

Addiere $1$ und $1$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{2^{3}}$

Schritt 10.2.7

Potenziere $2$ mit $3$ .

$- \frac{\frac{10 \sqrt{5}}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 10.3.1

Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 10.3.1.1

Vereinfache den Ausdruck $\frac{10 \sqrt{5}}{5}$ durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 10.3.1.1.1

Faktorisiere $5$ aus $10 \sqrt{5}$ heraus.

$- \frac{\frac{5 (2 \sqrt{5})}{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.1.1.2

Faktorisiere $5$ aus $5$ heraus.

$- \frac{\frac{5 (2 \sqrt{5})}{5 (1)} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.1.1.3

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{5 (2 \sqrt{5})}{5 \cdot 1} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.1.1.4

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{2 \sqrt{5}}{1} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.1.2

Dividiere $2 \sqrt{5}$ durch $1$ .

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.2

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 10.3.3.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3.3

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

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 10.3.3.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3.4.2

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{1}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.3.5

Berechne den Exponenten.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.4

Potenziere $5$ mit $2$ .

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 (\frac{5}{25}) - 3)}{8}$

Schritt 10.3.5

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 10.3.5.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5 (5)} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.5.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5 \cdot 5} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.5.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{2 \sqrt{5} (\frac{5}{5} - 3)}{8}$

Schritt 10.3.6

Dividiere $5$ durch $5$ .

$- \frac{2 \sqrt{5} (1 - 3)}{8}$

Schritt 10.3.7

Subtrahiere $3$ von $1$ .

$- \frac{2 \sqrt{5} \cdot - 2}{8}$

Schritt 10.3.8

Mutltipliziere $- 2$ mit $2$ .

$- \frac{- 4 \sqrt{5}}{8}$

Schritt 10.4

Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 10.4.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von $- 4$ und $8$ .

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Schritt 10.4.1.1

Faktorisiere $4$ aus $- 4 \sqrt{5}$ heraus.

$- \frac{4 (- \sqrt{5})}{8}$

Schritt 10.4.1.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 10.4.1.2.1

Faktorisiere $4$ aus $8$ heraus.

$- \frac{4 (- \sqrt{5})}{4 (2)}$

Schritt 10.4.1.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{4 (- \sqrt{5})}{4 \cdot 2}$

Schritt 10.4.1.2.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{- \sqrt{5}}{2}$

Schritt 10.4.2

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- - \frac{\sqrt{5}}{2}$

Schritt 10.5

Multipliziere $- - \frac{\sqrt{5}}{2}$ .

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Schritt 10.5.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 1$ .

$1 \frac{\sqrt{5}}{2}$

Schritt 10.5.2

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{5}}{2}$ mit $1$ .

$\frac{\sqrt{5}}{2}$

Schritt 11

$x = \frac{\sqrt{5}}{5}$ ist ein lokales Minimum, weil der Wert der zweiten Ableitung positiv ist. Dies wird auch der Prüfung der zweiten Ableitung genannt.

$x = \frac{\sqrt{5}}{5}$ ist ein lokales Minimum

Schritt 12

Ermittele den y-Wert, wenn $x = \frac{\sqrt{5}}{5}$ .

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Schritt 12.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $\frac{\sqrt{5}}{5}$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - \frac{\frac{\sqrt{5}}{5}}{5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1}$

Schritt 12.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 12.2.1

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1})$

Schritt 12.2.2

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 12.2.2.1

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 12.2.2.2.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2.3

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

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 12.2.2.2.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2.4.2

Forme den Ausdruck um.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.2.5

Berechne den Exponenten.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 12.2.2.3

Potenziere $5$ mit $2$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{25}) + 1})$

Schritt 12.2.2.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 12.2.2.4.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5 (5)}) + 1})$

Schritt 12.2.2.4.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5 \cdot 5}) + 1})$

Schritt 12.2.2.4.3

Forme den Ausdruck um.

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{\frac{5}{5} + 1})$

Schritt 12.2.2.5

Dividiere $5$ durch $5$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{1 + 1})$

Schritt 12.2.2.6

Addiere $1$ und $1$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - (\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{2})$

Schritt 12.2.3

Multipliziere $\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 12.2.3.1

Mutltipliziere $\frac{\sqrt{5}}{5}$ mit $\frac{1}{2}$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - \frac{\sqrt{5}}{5 \cdot 2}$

Schritt 12.2.3.2

Mutltipliziere $5$ mit $2$ .

$f (\frac{\sqrt{5}}{5}) = - \frac{\sqrt{5}}{10}$

Schritt 12.2.4

Die endgültige Lösung ist $- \frac{\sqrt{5}}{10}$ .

$y = - \frac{\sqrt{5}}{10}$

Schritt 13

Berechne die zweite Ableitung an der Stelle $x = - \frac{\sqrt{5}}{5}$ . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.

$- \frac{10 (- \frac{\sqrt{5}}{5}) (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 14

Berechne die zweite Ableitung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 14.1

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 14.1.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $10$ .

$- \frac{- 10 \frac{\sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.1.2

Kombiniere $- 10$ und $\frac{\sqrt{5}}{5}$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2

Vereinfache den Nenner.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 14.2.1

Wende die Exponentenregel ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ an, um den Exponenten zu verteilen.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 14.2.1.1

Wende die Produktregel auf $- \frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 ({(- 1)}^{2} {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2}) + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.1.2

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 ({(- 1)}^{2} \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.2

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 (1 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.3

Mutltipliziere $\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}$ mit $1$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 14.2.4.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4.3

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

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 14.2.4.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4.4.2

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5^{1}}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.4.5

Berechne den Exponenten.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5^{2}} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.5

Potenziere $5$ mit $2$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 (\frac{5}{25}) + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.6

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 14.2.6.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5 (5)} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.6.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(5 \frac{5}{5 \cdot 5} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.6.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(\frac{5}{5} + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.7

Dividiere $5$ durch $5$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{{(1 + 1)}^{3}}$

Schritt 14.2.8

Addiere $1$ und $1$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{2^{3}}$

Schritt 14.2.9

Potenziere $2$ mit $3$ .

$- \frac{\frac{- 10 \sqrt{5}}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 14.3.1

Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 14.3.1.1

Vereinfache den Ausdruck $\frac{- 10 \sqrt{5}}{5}$ durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 14.3.1.1.1

Faktorisiere $5$ aus $- 10 \sqrt{5}$ heraus.

$- \frac{\frac{5 (- 2 \sqrt{5})}{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.1.1.2

Faktorisiere $5$ aus $5$ heraus.

$- \frac{\frac{5 (- 2 \sqrt{5})}{5 (1)} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.1.1.3

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{\frac{5 (- 2 \sqrt{5})}{5 \cdot 1} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.1.1.4

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\frac{- 2 \sqrt{5}}{1} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.1.2

Dividiere $- 2 \sqrt{5}$ durch $1$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.2

Wende die Exponentenregel ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ an, um den Exponenten zu verteilen.

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Schritt 14.3.2.1

Wende die Produktregel auf $- \frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 ({(- 1)}^{2} {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2}) - 3)}{8}$

Schritt 14.3.2.2

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 ({(- 1)}^{2} \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) - 3)}{8}$

Schritt 14.3.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 (1 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) - 3)}{8}$

Schritt 14.3.4

Mutltipliziere $\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}$ mit $1$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 14.3.5.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5.3

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

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 14.3.5.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5.4.2

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5^{1}}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.5.5

Berechne den Exponenten.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5^{2}} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.6

Potenziere $5$ mit $2$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 (\frac{5}{25}) - 3)}{8}$

Schritt 14.3.7

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 14.3.7.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5 (5)} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.7.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (5 \frac{5}{5 \cdot 5} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.7.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (\frac{5}{5} - 3)}{8}$

Schritt 14.3.8

Dividiere $5$ durch $5$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} (1 - 3)}{8}$

Schritt 14.3.9

Subtrahiere $3$ von $1$ .

$- \frac{- 2 \sqrt{5} \cdot - 2}{8}$

Schritt 14.3.10

Mutltipliziere $- 2$ mit $- 2$ .

$- \frac{4 \sqrt{5}}{8}$

Schritt 14.4

Kürze den gemeinsamen Teiler von $4$ und $8$ .

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Schritt 14.4.1

Faktorisiere $4$ aus $4 \sqrt{5}$ heraus.

$- \frac{4 (\sqrt{5})}{8}$

Schritt 14.4.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 14.4.2.1

Faktorisiere $4$ aus $8$ heraus.

$- \frac{4 \sqrt{5}}{4 \cdot 2}$

Schritt 14.4.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$- \frac{4 \sqrt{5}}{4 \cdot 2}$

Schritt 14.4.2.3

Forme den Ausdruck um.

$- \frac{\sqrt{5}}{2}$

Schritt 15

$x = - \frac{\sqrt{5}}{5}$ ist ein lokales Maximum, weil der Wert der zweiten Ableitung negativ ist. Dies wird auch Prüfung der zweiten Ableitung genannt.

$x = - \frac{\sqrt{5}}{5}$ ist ein lokales Maximum

Schritt 16

Ermittele den y-Wert, wenn $x = - \frac{\sqrt{5}}{5}$ .

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Schritt 16.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $- \frac{\sqrt{5}}{5}$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - \frac{- \frac{\sqrt{5}}{5}}{5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1}$

Schritt 16.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 16.2.1

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 {(- \frac{\sqrt{5}}{5})}^{2} + 1})$

Schritt 16.2.2

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 16.2.2.1

Wende die Exponentenregel ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ an, um den Exponenten zu verteilen.

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Schritt 16.2.2.1.1

Wende die Produktregel auf $- \frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 ({(- 1)}^{2} {(\frac{\sqrt{5}}{5})}^{2}) + 1})$

Schritt 16.2.2.1.2

Wende die Produktregel auf $\frac{\sqrt{5}}{5}$ an.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 ({(- 1)}^{2} (\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}})) + 1})$

Schritt 16.2.2.2

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (1 (\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}})) + 1})$

Schritt 16.2.2.3

Mutltipliziere $\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}$ mit $1$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{{\sqrt{5}}^{2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4

Schreibe ${\sqrt{5}}^{2}$ als $5$ um.

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Schritt 16.2.2.4.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5}$ als $5^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{{(5^{\frac{1}{2}})}^{2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4.3

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

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 16.2.2.4.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5^{\frac{2}{2}}}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4.4.2

Forme den Ausdruck um.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.4.5

Berechne den Exponenten.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5^{2}}) + 1})$

Schritt 16.2.2.5

Potenziere $5$ mit $2$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{25}) + 1})$

Schritt 16.2.2.6

Kürze den gemeinsamen Faktor von $5$ .

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Schritt 16.2.2.6.1

Faktorisiere $5$ aus $25$ heraus.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5 (5)}) + 1})$

Schritt 16.2.2.6.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{5 (\frac{5}{5 \cdot 5}) + 1})$

Schritt 16.2.2.6.3

Forme den Ausdruck um.

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{\frac{5}{5} + 1})$

Schritt 16.2.2.7

Dividiere $5$ durch $5$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{1 + 1})$

Schritt 16.2.2.8

Addiere $1$ und $1$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = - (- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{2})$

Schritt 16.2.3

Multipliziere $- \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{2}$ .

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Schritt 16.2.3.1

Mutltipliziere $\frac{1}{2}$ mit $\frac{\sqrt{5}}{5}$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = \frac{\sqrt{5}}{2 \cdot 5}$

Schritt 16.2.3.2

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$f (- \frac{\sqrt{5}}{5}) = \frac{\sqrt{5}}{10}$

Schritt 16.2.4

Die endgültige Lösung ist $\frac{\sqrt{5}}{10}$ .

$y = \frac{\sqrt{5}}{10}$

Schritt 17

Dies sind die lokalen Extrema für $f (x) = - \frac{x}{5 x^{2} + 1}$ .

$(\frac{\sqrt{5}}{5}, - \frac{\sqrt{5}}{10})$ ist ein lokales Minimum

$(- \frac{\sqrt{5}}{5}, \frac{\sqrt{5}}{10})$ ist ein lokales Maximum

Schritt 18