Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schreibe als Funktion.
Schritt 2
Schritt 2.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 2.1.1
Differenziere.
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 .
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 .
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.
Schritt 2.2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.2
Berechne .
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 .
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 .
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
Schritt 3.1
Setze die zweite Ableitung gleich .
Schritt 3.2
Faktorisiere aus heraus.
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.
Schritt 3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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.
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.
Schritt 3.6.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.6.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.6.1.2
Multipliziere .
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.
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.
Schritt 3.7.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.7.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.7.1.2
Multipliziere .
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.
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.
Schritt 3.8.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 3.8.1.1
Potenziere mit .
Schritt 3.8.1.2
Multipliziere .
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.
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
Schritt 4.1
Ersetze in , um den Wert von zu ermitteln.
Schritt 4.1.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 4.1.2.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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.
Schritt 4.3.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 4.3.2.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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
Schritt 6.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 6.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 6.2.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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
Schritt 7.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 7.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 7.2.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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
Schritt 8.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 8.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 8.2.1
Vereinfache jeden Term.
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.
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