Analysis Beispiele

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

Schritt 1

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

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Schritt 1.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $x^{3} + 1$ .

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

Schritt 1.2

Die Ableitung von $\log (u)$ nach $u$ ist $\frac{1}{u \ln (10)}$ .

$\frac{1}{u \ln (10)} \frac{d}{d x} [x^{3} + 1]$

Schritt 1.3

Ersetze alle $u$ durch $x^{3} + 1$ .

$\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)} \frac{d}{d x} [x^{3} + 1]$

Schritt 2

Differenziere.

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Schritt 2.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x^{3} + 1$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)} (\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.2

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

$\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)} (3 x^{2} + \frac{d}{d x} [1])$

Schritt 2.3

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

$\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)} (3 x^{2} + 0)$

Schritt 2.4

Kombiniere Brüche.

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Schritt 2.4.1

Addiere $3 x^{2}$ und $0$ .

$\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)} (3 x^{2})$

Schritt 2.4.2

Kombiniere $3$ und $\frac{1}{(x^{3} + 1) \ln (10)}$ .

$\frac{3}{(x^{3} + 1) \ln (10)} x^{2}$

Schritt 2.4.3

Kombiniere $\frac{3}{(x^{3} + 1) \ln (10)}$ und $x^{2}$ .

$\frac{3 x^{2}}{(x^{3} + 1) \ln (10)}$

Schritt 3

Vereinfache.

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Schritt 3.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{3 x^{2}}{x^{3} \ln (10) + 1 \ln (10)}$

Schritt 3.2

Mutltipliziere $\ln (10)$ mit $1$ .

$\frac{3 x^{2}}{x^{3} \ln (10) + \ln (10)}$