Analysis Beispiele

Ermittle den Maximum-/Minimumwert f(x) = square root of 2x-5
Schritt 1
Ermittle die erste Ableitung der Funktion.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 1.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 1.4
Kombiniere und .
Schritt 1.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 1.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 1.7
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.7.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 1.7.2
Kombiniere und .
Schritt 1.7.3
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 1.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.13
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.13.1
Addiere und .
Schritt 1.13.2
Kombiniere und .
Schritt 1.13.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 1.13.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2
Ermittle die zweite Ableitung der Funktion.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Wende die grundlegenden Potenzregeln an.
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Schritt 2.1.1
Schreibe als um.
Schritt 2.1.2
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.1.2.2
Kombiniere und .
Schritt 2.1.2.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.4
Kombiniere und .
Schritt 2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.7
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.7.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.7.2
Kombiniere und .
Schritt 2.7.3
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 2.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.13
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.13.1
Addiere und .
Schritt 2.13.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.13.3
Kombiniere und .
Schritt 2.13.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.14
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
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Schritt 2.14.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.14.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.14.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.15
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 4
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 4.1.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.1.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 4.1.4
Kombiniere und .
Schritt 4.1.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.7
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.7.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.1.7.2
Kombiniere und .
Schritt 4.1.7.3
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 4.1.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.10
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.12
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.13
Vereinfache Terme.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.13.1
Addiere und .
Schritt 4.1.13.2
Kombiniere und .
Schritt 4.1.13.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.13.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Setze die erste Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 5.3
Da , gibt es keine Lösungen.
Keine Lösung
Keine Lösung
Schritt 6
Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Wandel Ausdrücke mit gebrochenen Exponenten in Wurzeln um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1.1
Wende die Regel an, um die Potenz als Wurzel umzuschreiben.
Schritt 6.1.2
Alles, was auf angehoben wird, ist die Basis selbst.
Schritt 6.2
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 6.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.1
Um die Wurzel auf der linken Seite der Gleichung zu entfernen, quadriere beide Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.2
Vereinfache jede Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 6.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1.1
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 6.3.2.2.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.2.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.2.2.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.3.2.2.1.2
Vereinfache.
Schritt 6.3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.2.3.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 6.3.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.3.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 6.3.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.3.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.3.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.3.3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.3.3.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.4
Setze den Radikanden in kleiner als , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 6.5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.1
Addiere auf beiden Seiten der Ungleichung.
Schritt 6.5.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 6.5.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.5.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.5.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 6.6
Die Gleichung ist nicht definiert, wo der Nenner gleich , das Argument einer Quadratwurzel kleiner als oder das Argument eines Logarithmus kleiner oder gleich ist.
Schritt 7
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 8
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 9
Berechne die zweite Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.2
Vereinfache den Ausdruck.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 9.2.2
Schreibe als um.
Schritt 9.2.3
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.4
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 9.5
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Undefiniert
Schritt 10
Da der erste Ableitungstest nicht erfolgreich war, gibt es kein lokales Extremum.
Keine lokalen Extrema
Schritt 11