Analysis Beispiele

$3^{x \ln (x)}$

Schritt 1

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

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Schritt 1.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $x \ln (x)$ .

$\frac{d}{d u} [3^{u}] \frac{d}{d x} [x \ln (x)]$

Schritt 1.2

Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ gleich $a^{u} \ln (a)$ ist, wobei $a$ = $3$ .

$3^{u} \ln (3) \frac{d}{d x} [x \ln (x)]$

Schritt 1.3

Ersetze alle $u$ durch $x \ln (x)$ .

$3^{x \ln (x)} \ln (3) \frac{d}{d x} [x \ln (x)]$

Schritt 2

Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ gleich $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ist mit $f (x) = x$ und $g (x) = \ln (x)$ .

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

Schritt 3

Die Ableitung von $\ln (x)$ nach $x$ ist $\frac{1}{x}$ .

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

Schritt 4

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel.

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Schritt 4.1

Kombiniere $x$ und $\frac{1}{x}$ .

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

Schritt 4.2

Kürze den gemeinsamen Faktor von $x$ .

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Schritt 4.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

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

Schritt 4.2.2

Forme den Ausdruck um.

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

Schritt 4.3

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

$3^{x \ln (x)} \ln (3) (1 + \ln (x) \cdot 1)$

Schritt 4.4

Mutltipliziere $\ln (x)$ mit $1$ .

$3^{x \ln (x)} \ln (3) (1 + \ln (x))$

Schritt 5

Vereinfache.

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Schritt 5.1

Wende das Distributivgesetz an.

$3^{x \ln (x)} \ln (3) \cdot 1 + 3^{x \ln (x)} \ln (3) \ln (x)$

Schritt 5.2

Mutltipliziere $3^{x \ln (x)}$ mit $1$ .

$3^{x \ln (x)} \ln (3) + 3^{x \ln (x)} \ln (3) \ln (x)$