Analysis Beispiele

$y = \sqrt[3]{1 + 4 x}$

Schritt 1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt[3]{1 + 4 x}$ als ${(1 + 4 x)}^{\frac{1}{3}}$ neu zu schreiben.

$\frac{d}{d x} [{(1 + 4 x)}^{\frac{1}{3}}]$

Schritt 2

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{\frac{1}{3}}$ und $g (x) = 1 + 4 x$ .

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Schritt 2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $1 + 4 x$ .

$\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{3}}] \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ gleich $n u^{n - 1}$ ist mit $n = \frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{3} u^{\frac{1}{3} - 1} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 2.3

Ersetze alle $u$ durch $1 + 4 x$ .

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{1}{3} - 1} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 3

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{1}{3} - 1 \cdot \frac{3}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 4

Kombiniere $- 1$ und $\frac{3}{3}$ .

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{1}{3} + \frac{- 1 \cdot 3}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 3}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 6.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $3$ .

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{1 - 3}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 6.2

Subtrahiere $3$ von $1$ .

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{\frac{- 2}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 7

Kombiniere Brüche.

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Schritt 7.1

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\frac{1}{3} {(1 + 4 x)}^{- \frac{2}{3}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 7.2

Kombiniere $\frac{1}{3}$ und ${(1 + 4 x)}^{- \frac{2}{3}}$ .

$\frac{{(1 + 4 x)}^{- \frac{2}{3}}}{3} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 7.3

Bringe ${(1 + 4 x)}^{- \frac{2}{3}}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} \frac{d}{d x} [1 + 4 x]$

Schritt 8

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $1 + 4 x$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [4 x]$ .

$\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} (\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [4 x])$

Schritt 9

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} (0 + \frac{d}{d x} [4 x])$

Schritt 10

Addiere $0$ und $\frac{d}{d x} [4 x]$ .

$\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} \frac{d}{d x} [4 x]$

Schritt 11

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $4 x$ nach $x$ gleich $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} (4 \frac{d}{d x} [x])$

Schritt 12

Kombiniere $4$ und $\frac{1}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}}$ .

$\frac{4}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} \frac{d}{d x} [x]$

Schritt 13

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

$\frac{4}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}} \cdot 1$

Schritt 14

Mutltipliziere $\frac{4}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}}$ mit $1$ .

$\frac{4}{3 {(1 + 4 x)}^{\frac{2}{3}}}$