Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Betrachte die Grenzwertdefinition der Ableitung.
Schritt 2
Schritt 2.1
Berechne die Funktion bei .
Schritt 2.1.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 2.1.2
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 2.2
Bestimme die Komponenten der Definition.
Schritt 3
Setze die Komponenten ein.
Schritt 4
Schritt 4.1
Schreibe als um.
Schritt 4.2
Schreibe als um.
Schritt 4.3
Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, , mit und .
Schritt 5
Schritt 5.1
Schreibe als um.
Schritt 5.2
Schreibe als um.
Schritt 5.3
Schreibe als um.
Schritt 5.4
Schreibe als um.
Schritt 6
Schritt 6.1
Berechne den Grenzwert des Zählers und den Grenzwert des Nenners.
Schritt 6.1.1
Bilde den Grenzwert für den Zähler und den Grenzwert für den Nenner.
Schritt 6.1.2
Berechne den Grenzwert des Zählers.
Schritt 6.1.2.1
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Produktregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.2.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.2.3
Bringe den Grenzwert unter das Wurzelzeichen.
Schritt 6.1.2.4
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.2.5
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 6.1.2.6
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 6.1.2.7
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.2.8
Bringe den Grenzwert unter das Wurzelzeichen.
Schritt 6.1.2.9
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 6.1.2.10
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 6.1.2.11
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 6.1.2.12
Berechne die Grenzwerte durch Einsetzen von für alle .
Schritt 6.1.2.12.1
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.2.12.2
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.2.13
Vereinfache die Lösung.
Schritt 6.1.2.13.1
Addiere und .
Schritt 6.1.2.13.2
Addiere und .
Schritt 6.1.2.13.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
Schritt 6.1.2.13.3.1
Addiere und .
Schritt 6.1.2.13.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.1.2.13.4
Multipliziere .
Schritt 6.1.2.13.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.2.13.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.1.3
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 6.1.4
Der Ausdruck enthält eine Division durch . Der Ausdruck ist nicht definiert.
Undefiniert
Schritt 6.2
Da unbestimmt ist, wende die Regel von L'Hospital an. Die Regel von L'Hospital besagt, dass der Grenzwert eines Quotienten von Funktionen gleich dem Grenzwert des Quotienten ihrer Ableitungen ist.
Schritt 6.3
Bestimme die Ableitung des Zählers und des Nenners.
Schritt 6.3.1
Differenziere den Zähler und Nenner.
Schritt 6.3.2
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 6.3.3
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 6.3.4
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 6.3.5
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.3.6
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 6.3.6.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.3.6.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.6.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.3.7
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.3.8
Kombiniere und .
Schritt 6.3.9
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.3.10
Vereinfache den Zähler.
Schritt 6.3.10.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.10.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.3.11
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.3.12
Kombiniere und .
Schritt 6.3.13
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.3.14
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.3.15
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.3.16
Addiere und .
Schritt 6.3.17
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.18
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.19
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.3.20
Addiere und .
Schritt 6.3.21
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.3.22
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 6.3.22.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 6.3.22.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.22.3
Ersetze alle durch .
Schritt 6.3.23
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 6.3.24
Kombiniere und .
Schritt 6.3.25
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.3.26
Vereinfache den Zähler.
Schritt 6.3.26.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.26.2
Subtrahiere von .
Schritt 6.3.27
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.3.28
Kombiniere und .
Schritt 6.3.29
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.3.30
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 6.3.31
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.3.32
Addiere und .
Schritt 6.3.33
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.3.34
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.35
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 6.3.36
Addiere und .
Schritt 6.3.37
Vereinfache.
Schritt 6.3.37.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 6.3.37.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.37.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.3.37.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.3.37.3
Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in .
Schritt 6.3.37.3.1
Subtrahiere von .
Schritt 6.3.37.3.2
Addiere und .
Schritt 6.3.37.4
Addiere und .
Schritt 6.3.37.5
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 6.3.37.6
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 6.3.37.6.1
Bewege .
Schritt 6.3.37.6.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 6.3.37.6.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 6.3.37.6.4
Addiere und .
Schritt 6.3.38
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 6.4
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 6.5
Schreibe als um.
Schritt 6.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 7
Schritt 7.1
Ziehe den Term aus dem Grenzwert, da er konstant bezüglich ist.
Schritt 7.2
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Quotientenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 7.3
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 7.4
Bringe den Grenzwert unter das Wurzelzeichen.
Schritt 7.5
Zerlege den Grenzwert unter Anwendung der Summenregel für Grenzwerte auf den Grenzwert, wenn sich an annähert.
Schritt 7.6
Berechne den Grenzwert von , welcher konstant ist, wenn sich annähert.
Schritt 8
Berechne den Grenzwert von durch Einsetzen von für .
Schritt 9
Schritt 9.1
Addiere und .
Schritt 9.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Schritt 9.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.2
Potenziere mit .
Schritt 9.3.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 9.3.4
Addiere und .
Schritt 9.3.5
Schreibe als um.
Schritt 9.3.5.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.3.5.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.3.5.3
Kombiniere und .
Schritt 9.3.5.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.3.5.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.5.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.5.5
Vereinfache.
Schritt 9.4
Kombinieren.
Schritt 9.5
Schreibe als um.
Schritt 10