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
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2.3
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.1.3
Berechne .
Schritt 1.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.4
Berechne .
Schritt 1.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.1.6
Vereinfache.
Schritt 1.1.6.1
Addiere und .
Schritt 1.1.6.2
Stelle die Terme um.
Schritt 1.2
Bestimme die zweite Ableitung.
Schritt 1.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.2.2
Berechne .
Schritt 1.2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.3
Berechne .
Schritt 1.2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.3.3
Mutltipliziere mit .
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
Addiere und .
Schritt 1.3
Die zweite Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Schritt 2.1
Setze die zweite Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 2.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.2.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 2.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.3.3.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 2.3.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.3.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 2.3.3.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.3.3.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.3.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.3.3.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
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
Vereinfache jeden Term.
Schritt 3.1.2.1.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 3.1.2.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.1.3
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.2
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 3.1.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.1.2.1.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.1.2.1.3.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.1.2.1.3.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.1.2.1.3.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 3.1.2.1.4
Kombiniere und .
Schritt 3.1.2.1.5
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.1.2.1.5.1
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.5.2
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.6
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.1.8
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.1.2.1.9
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 3.1.2.1.9.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.9.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.9.3
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 3.1.2.1.10
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.1.12
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.13
Potenziere mit .
Schritt 3.1.2.1.14
Multipliziere .
Schritt 3.1.2.1.14.1
Kombiniere und .
Schritt 3.1.2.1.14.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.1.15
Multipliziere .
Schritt 3.1.2.1.15.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.1.15.2
Kombiniere und .
Schritt 3.1.2.1.15.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.1.16
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.1.2.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.1.2.3
Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von multiplizierst.
Schritt 3.1.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.1.2.5
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.1.2.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.2.5.2
Addiere und .
Schritt 3.1.2.6
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 jeden Term.
Schritt 5.2.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 5.2.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 5.2.1.2.1
Bewege .
Schritt 5.2.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.2.2
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 5.3
Bei , die zweite Ableitung ist . Da diese negativ ist, fällt die zweite Ableitung im Intervall
Abfallend im Intervall da
Abfallend im Intervall da
Schritt 6
Schritt 6.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 6.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 6.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 6.2.1.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 6.2.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 6.2.1.2.1
Bewege .
Schritt 6.2.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2
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 nach Minus oder von Minus nach Plus ändert. Es gibt keine Punkte auf dem Graph, die diese Bedingungen erfüllen.
Keine Wendepunkte