Analysis Beispiele

Ermittle die Wendepunkte y=x^4-8x^3+16x^2
Schritt 1
Schreibe als Funktion.
Schritt 2
Bestimme die zweite Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.1
Differenziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.1.1.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2
Bestimme die zweite Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.4
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3
Die zweite Ableitung von nach ist .
Schritt 3
Setze die zweite Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1
Setze die zweite Ableitung gleich .
Schritt 3.2
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.2.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.3.3.1
Dividiere durch .
Schritt 3.4
Verwende die Quadratformel, um die Lösungen zu finden.
Schritt 3.5
Setze die Werte , und in die Quadratformel ein und löse nach auf.
Schritt 3.6
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.6.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.6.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.6.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.6.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6.1.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.6.1.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.6.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.6.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 3.6.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.6.3
Vereinfache .
Schritt 3.7
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.7.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.7.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.7.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.7.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.7.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.7.1.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.7.1.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.7.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.7.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 3.7.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.7.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.7.3
Vereinfache .
Schritt 3.7.4
Ändere das zu .
Schritt 3.8
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.8.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.1.3
Subtrahiere von .
Schritt 3.8.1.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.8.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 3.8.1.4.2
Schreibe als um.
Schritt 3.8.1.5
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 3.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.8.3
Vereinfache .
Schritt 3.8.4
Ändere das zu .
Schritt 3.9
Die endgültige Lösung ist die Kombination beider Lösungen.
Schritt 4
Bestimme die Punkte, an denen die zweite Ableitung gleich ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Ersetze in , um den Wert von zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.1.4
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.2.2
Addiere und .
Schritt 4.1.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 4.2
Der Punkt, der durch Einsetzen von in ermittelt werden kann, ist . Dieser Punkt kann ein Wendepunkt sein.
Schritt 4.3
Ersetze in , um den Wert von zu ermitteln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.1.4
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 4.3.2.2.2
Addiere und .
Schritt 4.3.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 4.4
Der Punkt, der durch Einsetzen von in ermittelt werden kann, ist . Dieser Punkt kann ein Wendepunkt sein.
Schritt 4.5
Bestimme die Punkte, die Wendepunkte sein könnten.
Schritt 5
Teile in Intervalle um die Punkte herum, die potentiell Wendepunkte sein könnten.
Schritt 6
Setze einen Wert aus dem Intervall in die zweite Ableitung ein, um festzustellen, ob sie ansteigend oder abfallend ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 6.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 6.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.2.2
Addiere und .
Schritt 6.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 6.3
Bei ist die zweite Ableitung . Da dies positiv ist, steigt die zweite Ableitung auf dem Intervall .
Ansteigend im Intervall , da
Ansteigend im Intervall , da
Schritt 7
Setze einen Wert aus dem Intervall in die zweite Ableitung ein, um festzustellen, ob sie ansteigend oder abfallend ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 7.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 7.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 7.2.2.2
Addiere und .
Schritt 7.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 7.3
Bei , die zweite Ableitung ist . Da diese negativ ist, fällt die zweite Ableitung im Intervall
Abfallend im Intervall da
Abfallend im Intervall da
Schritt 8
Setze einen Wert aus dem Intervall in die zweite Ableitung ein, um festzustellen, ob sie ansteigend oder abfallend ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 8.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 8.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 8.2.2.2
Addiere und .
Schritt 8.2.3
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 8.3
Bei ist die zweite Ableitung . Da dies positiv ist, steigt die zweite Ableitung auf dem Intervall .
Ansteigend im Intervall , da
Ansteigend im Intervall , da
Schritt 9
Ein Wendepunkt ist ein Punkt auf einer Kurve, an dem die Konkavität das Vorzeichen von Plus zu Minus oder von Minus zu Plus ändert. In diesem Fall sind die Wendepunkte .
Schritt 10