Analysis Beispiele

$y = e^{7 \sqrt{x}}$

Schritt 1

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

$y = e^{7 x^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 2

Differenziere beide Seiten der Gleichung.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (e^{7 x^{\frac{1}{2}}})$

Schritt 3

Die Ableitung von $y$ nach $x$ ist $y'$ .

$y'$

Schritt 4

Differenziere die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 4.1

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = e^{x}$ und $g (x) = 7 x^{\frac{1}{2}}$ .

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Schritt 4.1.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $7 x^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [7 x^{\frac{1}{2}}]$

Schritt 4.1.2

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

$e^{u} \frac{d}{d x} [7 x^{\frac{1}{2}}]$

Schritt 4.1.3

Ersetze alle $u$ durch $7 x^{\frac{1}{2}}$ .

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [7 x^{\frac{1}{2}}]$

Schritt 4.2

Differenziere.

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Schritt 4.2.1

Da $7$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $7 x^{\frac{1}{2}}$ nach $x$ gleich $7 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}])$

Schritt 4.2.2

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

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}))$

Schritt 4.3

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

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}))$

Schritt 4.4

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

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}))$

Schritt 4.5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}))$

Schritt 4.6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 4.6.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}))$

Schritt 4.6.2

Subtrahiere $2$ von $1$ .

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}))$

Schritt 4.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}))$

Schritt 4.8

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

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} (7 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2})$

Schritt 4.9

Kombiniere $7$ und $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} \frac{7 x^{- \frac{1}{2}}}{2}$

Schritt 4.10

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

$e^{7 x^{\frac{1}{2}}} \frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 4.11

Kombiniere $e^{7 x^{\frac{1}{2}}}$ und $\frac{7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{e^{7 x^{\frac{1}{2}}} \cdot 7}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 4.12

Bringe $7$ auf die linke Seite von $e^{7 x^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{7 e^{7 x^{\frac{1}{2}}}}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 5

Forme die Gleichung um durch Gleichsetzen der linken Seite mit der rechten Seite.

$y' = \frac{7 e^{7 x^{\frac{1}{2}}}}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

Schritt 6

Ersetze $y'$ durch $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{7 e^{7 x^{\frac{1}{2}}}}{2 x^{\frac{1}{2}}}$