Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 1.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.1.2
Berechne .
Schritt 1.1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
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
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.
Schritt 2.3.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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.
Schritt 2.4.4.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.4.4.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.4.1.2
Multipliziere .
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.
Schritt 2.4.5.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.4.5.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.5.1.2
Multipliziere .
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.
Schritt 2.4.6.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.4.6.1.1
Potenziere mit .
Schritt 2.4.6.1.2
Multipliziere .
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
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 .
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
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
Schritt 4.1
Berechne bei .
Schritt 4.1.1
Ersetze durch .
Schritt 4.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2
Berechne bei .
Schritt 4.2.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.3.1
Ersetze durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.4.1
Ersetze durch .
Schritt 4.4.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.5.1
Ersetze durch .
Schritt 4.5.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.6.1
Ersetze durch .
Schritt 4.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.7
Berechne bei .
Schritt 4.7.1
Ersetze durch .
Schritt 4.7.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.8.1
Ersetze durch .
Schritt 4.8.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.9.1
Ersetze durch .
Schritt 4.9.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.10.1
Ersetze durch .
Schritt 4.10.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.11.1
Ersetze durch .
Schritt 4.11.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.12
Berechne bei .
Schritt 4.12.1
Ersetze durch .
Schritt 4.12.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.13.1
Ersetze durch .
Schritt 4.13.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.14.1
Ersetze durch .
Schritt 4.14.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.15.1
Ersetze durch .
Schritt 4.15.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.16.1
Ersetze durch .
Schritt 4.16.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.17
Berechne bei .
Schritt 4.17.1
Ersetze durch .
Schritt 4.17.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.18.1
Ersetze durch .
Schritt 4.18.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.19.1
Ersetze durch .
Schritt 4.19.2
Vereinfache jeden Term.
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 .
Schritt 4.20.1
Ersetze durch .
Schritt 4.20.2
Vereinfache jeden Term.
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