Analysis Beispiele

Ermittle die kritischen Punkte h(x)=sin(2x)+cos(x)
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
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
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
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.1.3
Die Ableitung von nach ist .
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
Wende die Doppelwinkelfunktion an, um nach zu transformieren.
Schritt 2.3
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4
Löse die Gleichung nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1
Ersetze durch .
Schritt 2.4.2
Verwende die Quadratformel, um die Lösungen zu finden.
Schritt 2.4.3
Setze die Werte , und in die Quadratformel ein und löse nach auf.
Schritt 2.4.4
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.4.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.4.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.4.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.4.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.4.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.4.1.3
Addiere und .
Schritt 2.4.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.4.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.4.5
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.5.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.5.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.5.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.5.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.5.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.5.1.3
Addiere und .
Schritt 2.4.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.5.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.4.5.4
Ändere das zu .
Schritt 2.4.6
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.6.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.6.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.6.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.6.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.6.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.6.1.3
Addiere und .
Schritt 2.4.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.6.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.4.6.4
Ändere das zu .
Schritt 2.4.7
Die endgültige Lösung ist die Kombination beider Lösungen.
Schritt 2.4.8
Ersetze durch .
Schritt 2.4.9
Stelle jede der Lösungen auf, um sie nach aufzulösen.
Schritt 2.4.10
Löse in nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.10.1
Wende den inversen Sinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Sinus herauszuziehen.
Schritt 2.4.10.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.10.2.1
Berechne .
Schritt 2.4.10.3
Die Sinusfunktion ist negativ im dritten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere die Lösung von , um einen Referenzwinkel zu ermitteln. Addiere als nächstes diesen Referenzwinkel zu , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 2.4.10.4
Vereinfache den Ausdruck, um die zweite Lösung zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.10.4.1
Subtrahiere von .
Schritt 2.4.10.4.2
Der resultierende Winkel von ist positiv, kleiner als und gleich .
Schritt 2.4.10.5
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.10.5.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 2.4.10.5.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 2.4.10.5.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 2.4.10.5.4
Dividiere durch .
Schritt 2.4.10.6
Addiere zu jedem negativen Winkel, um positive Winkel zu erhalten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.10.6.1
Addiere zu , um den positiven Winkel zu bestimmen.
Schritt 2.4.10.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.4.10.6.3
Liste die neuen Winkel auf.
Schritt 2.4.10.7
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 2.4.11
Löse in nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.11.1
Wende den inversen Sinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Sinus herauszuziehen.
Schritt 2.4.11.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.11.2.1
Berechne .
Schritt 2.4.11.3
Die Sinusfunktion ist negativ im dritten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere die Lösung von , um einen Referenzwinkel zu ermitteln. Addiere als nächstes diesen Referenzwinkel zu , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 2.4.11.4
Vereinfache den Ausdruck, um die zweite Lösung zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.11.4.1
Subtrahiere von .
Schritt 2.4.11.4.2
Der resultierende Winkel von ist positiv, kleiner als und gleich .
Schritt 2.4.11.5
Ermittele die Periode von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.11.5.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 2.4.11.5.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 2.4.11.5.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 2.4.11.5.4
Dividiere durch .
Schritt 2.4.11.6
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 2.4.12
Liste alle Lösungen auf.
, für jede Ganzzahl
, 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
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 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
Mutltipliziere mit .
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
Addiere und .
Schritt 4.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.3
Addiere und .
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
Addiere und .
Schritt 4.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.3
Addiere und .
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
Addiere und .
Schritt 4.4.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4.2.3
Addiere und .
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
Addiere und .
Schritt 4.5.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.2.3
Addiere und .
Schritt 4.6
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.6.1
Ersetze durch .
Schritt 4.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.7
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.7.1
Ersetze durch .
Schritt 4.7.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.7.2.1
Addiere und .
Schritt 4.7.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.7.2.3
Addiere und .
Schritt 4.8
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.8.1
Ersetze durch .
Schritt 4.8.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.8.2.1
Addiere und .
Schritt 4.8.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.8.2.3
Addiere und .
Schritt 4.9
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.9.1
Ersetze durch .
Schritt 4.9.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.9.2.1
Addiere und .
Schritt 4.9.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.9.2.3
Addiere und .
Schritt 4.10
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.10.1
Ersetze durch .
Schritt 4.10.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.10.2.1
Addiere und .
Schritt 4.10.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.10.2.3
Addiere und .
Schritt 4.11
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.11.1
Ersetze durch .
Schritt 4.11.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.12
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.12.1
Ersetze durch .
Schritt 4.12.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.12.2.1
Addiere und .
Schritt 4.12.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.12.2.3
Addiere und .
Schritt 4.13
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.13.1
Ersetze durch .
Schritt 4.13.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.13.2.1
Addiere und .
Schritt 4.13.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.13.2.3
Addiere und .
Schritt 4.14
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.14.1
Ersetze durch .
Schritt 4.14.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.14.2.1
Addiere und .
Schritt 4.14.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.14.2.3
Addiere und .
Schritt 4.15
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.15.1
Ersetze durch .
Schritt 4.15.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.15.2.1
Addiere und .
Schritt 4.15.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.15.2.3
Addiere und .
Schritt 4.16
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.16.1
Ersetze durch .
Schritt 4.16.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.17
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.17.1
Ersetze durch .
Schritt 4.17.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.17.2.1
Addiere und .
Schritt 4.17.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.17.2.3
Addiere und .
Schritt 4.18
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.18.1
Ersetze durch .
Schritt 4.18.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.18.2.1
Addiere und .
Schritt 4.18.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.18.2.3
Addiere und .
Schritt 4.19
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.19.1
Ersetze durch .
Schritt 4.19.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.19.2.1
Addiere und .
Schritt 4.19.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.19.2.3
Addiere und .
Schritt 4.20
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.20.1
Ersetze durch .
Schritt 4.20.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.20.2.1
Addiere und .
Schritt 4.20.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.20.2.3
Addiere und .
Schritt 4.21
Liste all Punkte auf.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 5