Analysis Beispiele

$\frac{2 x}{\sqrt{5 - 3 x^{2}}}$

Schritt 1

Differenziere unter Anwendung der Faktorregel.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{5 - 3 x^{2}}$ als ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

$\frac{d}{d x} [\frac{2 x}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

Schritt 1.2

Da $2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $\frac{2 x}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ nach $x$ gleich $2 \frac{d}{d x} [\frac{x}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$ .

$2 \frac{d}{d x} [\frac{x}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

Schritt 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 $g (x) = {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{({(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Schritt 3

Multipliziere die Exponenten in ${({(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.1

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

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Schritt 3.2

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 3.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Schritt 3.2.2

Forme den Ausdruck um.

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{(5 - 3 x^{2})}^{1}}$

Schritt 4

Vereinfache.

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 5

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1

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

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1 - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 5.2

Mutltipliziere ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ mit $1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x \frac{d}{d x} [{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 6

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ und $g (x) = 5 - 3 x^{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $5 - 3 x^{2}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 6.2

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

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 6.3

Ersetze alle $u$ durch $5 - 3 x^{2}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 7

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2}{2}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 8

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

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 9

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 10

Vereinfache den Zähler.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 10.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 10.2

Subtrahiere $2$ von $1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 11

Kombiniere Brüche.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 11.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2} {(5 - 3 x^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 11.2

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und ${(5 - 3 x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{{(5 - 3 x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 11.3

Bringe ${(5 - 3 x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x (\frac{1}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 11.4

Kombiniere $\frac{1}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ und $x$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [5 - 3 x^{2}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 12

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 - 3 x^{2}$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5] + \frac{d}{d x} [- 3 x^{2}]$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [5] + \frac{d}{d x} [- 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 13

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- 3 x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 14

Addiere $0$ und $\frac{d}{d x} [- 3 x^{2}]$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- 3 x^{2}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 15

Da $- 3$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 3 x^{2}$ nach $x$ gleich $- 3 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} - \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 3 \frac{d}{d x} [x^{2}])}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 16

Kombiniere Brüche.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 16.1

Mutltipliziere $- 3$ mit $- 1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + 3 \frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x^{2}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 16.2

Kombiniere $3$ und $\frac{x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{3 x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x^{2}]}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 17

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

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

Schritt 18

Kombiniere Brüche.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 18.1

Kombiniere $2$ und $\frac{3 x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

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

Schritt 18.2

Mutltipliziere $3$ mit $2$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}} x}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 18.3

Kombiniere $\frac{6 x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ und $x$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 x \cdot x}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 19

Potenziere $x$ mit $1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 (x^{1} x)}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 20

Potenziere $x$ mit $1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 (x^{1} x^{1})}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 21

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

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 x^{1 + 1}}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 22

Addiere $1$ und $1$ .

$2 \frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{6 x^{2}}{2 {(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 23

Faktorisiere $2$ aus $6 x^{2}$ heraus.

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

Schritt 24

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 24.1

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

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

Schritt 24.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

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

Schritt 24.3

Forme den Ausdruck um.

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

Schritt 25

Um ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

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

Schritt 26

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 27

Multipliziere ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ mit ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 27.1

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

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

Schritt 27.2

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 27.3

Addiere $1$ und $1$ .

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

Schritt 27.4

Dividiere $2$ durch $2$ .

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

Schritt 28

Vereinfache ${(5 - 3 x^{2})}^{1}$ .

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

Schritt 29

Addiere $- 3 x^{2}$ und $3 x^{2}$ .

$2 \frac{\frac{5 + 0}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$

Schritt 30

Addiere $5$ und $0$ .

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

Schritt 31

Schreibe $\frac{\frac{5}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{5 - 3 x^{2}}$ als ein Produkt um.

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

Schritt 32

Mutltipliziere $\frac{5}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ mit $\frac{1}{5 - 3 x^{2}}$ .

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

Schritt 33

Multipliziere ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ mit $5 - 3 x^{2}$ durch Addieren der Exponenten.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 33.1

Mutltipliziere ${(5 - 3 x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ mit $5 - 3 x^{2}$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 33.1.1

Potenziere $5 - 3 x^{2}$ mit $1$ .

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

Schritt 33.1.2

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

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

Schritt 33.2

Schreibe $1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 33.3

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

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

Schritt 33.4

Addiere $1$ und $2$ .

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

Schritt 34

Kombiniere $2$ und $\frac{5}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{3}{2}}}$ .

$\frac{2 \cdot 5}{{(5 - 3 x^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

Schritt 35

Vereinfache den Ausdruck.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 35.1

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

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

Schritt 35.2

Stelle die Terme um.

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