Analysis Beispiele

$y = 5 x^{\frac{2}{5}} - \frac{3}{x^{4}} + 6 \sqrt[3]{x^{2}}$

Schritt 1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $5 x^{\frac{2}{5}} - \frac{3}{x^{4}} + 6 \sqrt[3]{x^{2}}$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [5 x^{\frac{2}{5}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$ .

$\frac{d}{d x} [5 x^{\frac{2}{5}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2

Berechne $\frac{d}{d x} [5 x^{\frac{2}{5}}]$ .

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Schritt 2.1

Da $5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $5 x^{\frac{2}{5}}$ nach $x$ gleich $5 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{5}}]$ .

$5 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{5}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.2

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = \frac{2}{5}$ .

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{2}{5} - 1}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.3

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{5}{5}$ .

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{2}{5} - 1 \cdot \frac{5}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.4

Kombiniere $- 1$ und $\frac{5}{5}$ .

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{2}{5} + \frac{- 1 \cdot 5}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.5

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{2 - 1 \cdot 5}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.6

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 2.6.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $5$ .

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{2 - 5}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.6.2

Subtrahiere $5$ von $2$ .

$5 (\frac{2}{5} x^{\frac{- 3}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.7

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$5 (\frac{2}{5} x^{- \frac{3}{5}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.8

Kombiniere $\frac{2}{5}$ und $x^{- \frac{3}{5}}$ .

$5 \frac{2 x^{- \frac{3}{5}}}{5} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.9

Kombiniere $5$ und $\frac{2 x^{- \frac{3}{5}}}{5}$ .

$\frac{5 (2 x^{- \frac{3}{5}})}{5} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.10

Mutltipliziere $2$ mit $5$ .

$\frac{10 x^{- \frac{3}{5}}}{5} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.11

Bringe $x^{- \frac{3}{5}}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{10}{5 x^{\frac{3}{5}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.12

Faktorisiere $5$ aus $10$ heraus.

$\frac{5 \cdot 2}{5 x^{\frac{3}{5}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.13

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 2.13.1

Faktorisiere $5$ aus $5 x^{\frac{3}{5}}$ heraus.

$\frac{5 \cdot 2}{5 (x^{\frac{3}{5}})} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.13.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{5 \cdot 2}{5 x^{\frac{3}{5}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 2.13.3

Forme den Ausdruck um.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3

Berechne $\frac{d}{d x} [- \frac{3}{x^{4}}]$ .

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Schritt 3.1

Da $- 3$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- \frac{3}{x^{4}}$ nach $x$ gleich $- 3 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{4}}]$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{4}}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.2

Schreibe $\frac{1}{x^{4}}$ als ${(x^{4})}^{- 1}$ um.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 \frac{d}{d x} [{(x^{4})}^{- 1}] + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = x^{- 1}$ und $g (x) = x^{4}$ .

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Schritt 3.3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $x^{4}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (\frac{d}{d u} [u^{- 1}] \frac{d}{d x} [x^{4}]) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.3.2

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

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- u^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{4}]) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.3.3

Ersetze alle $u$ durch $x^{4}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- {(x^{4})}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{4}]) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.4

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = 4$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- {(x^{4})}^{- 2} (4 x^{3})) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.5

Multipliziere die Exponenten in ${(x^{4})}^{- 2}$ .

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Schritt 3.5.1

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- x^{4 \cdot - 2} (4 x^{3})) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.5.2

Mutltipliziere $4$ mit $- 2$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- x^{- 8} (4 x^{3})) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.6

Mutltipliziere $4$ mit $- 1$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- 4 x^{- 8} x^{3}) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.7

Multipliziere $x^{- 8}$ mit $x^{3}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.7.1

Bewege $x^{3}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- 4 (x^{3} x^{- 8})) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.7.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- 4 x^{3 - 8}) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.7.3

Subtrahiere $8$ von $3$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} - 3 (- 4 x^{- 5}) + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 3.8

Mutltipliziere $- 4$ mit $- 3$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$

Schritt 4

Berechne $\frac{d}{d x} [6 \sqrt[3]{x^{2}}]$ .

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Schritt 4.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt[3]{x^{2}}$ als $x^{\frac{2}{3}}$ neu zu schreiben.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{d}{d x} [6 x^{\frac{2}{3}}]$

Schritt 4.2

Da $6$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $6 x^{\frac{2}{3}}$ nach $x$ gleich $6 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{3}}]$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{3}}]$

Schritt 4.3

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ gleich $n x^{n - 1}$ ist mit $n = \frac{2}{3}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{2}{3} - 1})$

Schritt 4.4

Um $- 1$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{3}{3}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{2}{3} - 1 \cdot \frac{3}{3}})$

Schritt 4.5

Kombiniere $- 1$ und $\frac{3}{3}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{2}{3} + \frac{- 1 \cdot 3}{3}})$

Schritt 4.6

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{2 - 1 \cdot 3}{3}})$

Schritt 4.7

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 4.7.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $3$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{2 - 3}{3}})$

Schritt 4.7.2

Subtrahiere $3$ von $2$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{\frac{- 1}{3}})$

Schritt 4.8

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 (\frac{2}{3} x^{- \frac{1}{3}})$

Schritt 4.9

Kombiniere $\frac{2}{3}$ und $x^{- \frac{1}{3}}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + 6 \frac{2 x^{- \frac{1}{3}}}{3}$

Schritt 4.10

Kombiniere $6$ und $\frac{2 x^{- \frac{1}{3}}}{3}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{6 (2 x^{- \frac{1}{3}})}{3}$

Schritt 4.11

Mutltipliziere $2$ mit $6$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{12 x^{- \frac{1}{3}}}{3}$

Schritt 4.12

Bringe $x^{- \frac{1}{3}}$ in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{12}{3 x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 4.13

Faktorisiere $3$ aus $12$ heraus.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{3 \cdot 4}{3 x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 4.14

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 4.14.1

Faktorisiere $3$ aus $3 x^{\frac{1}{3}}$ heraus.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{3 \cdot 4}{3 (x^{\frac{1}{3}})}$

Schritt 4.14.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{3 \cdot 4}{3 x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 4.14.3

Forme den Ausdruck um.

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 x^{- 5} + \frac{4}{x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 5

Vereinfache.

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Schritt 5.1

Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + 12 \frac{1}{x^{5}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 5.2

Kombiniere $12$ und $\frac{1}{x^{5}}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + \frac{12}{x^{5}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{3}}}$

Schritt 5.3

Stelle die Terme um.

$\frac{12}{x^{5}} + \frac{2}{x^{\frac{3}{5}}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{3}}}$