Analysis Beispiele

$y = 4 \sin (x) \csc (x^{2})$

Schritt 1

Da $4$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $4 \sin (x) \csc (x^{2})$ nach $x$ gleich $4 \frac{d}{d x} [\sin (x) \csc (x^{2})]$ .

$4 \frac{d}{d x} [\sin (x) \csc (x^{2})]$

Schritt 2

Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ gleich $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ist mit $f (x) = \sin (x)$ und $g (x) = \csc (x^{2})$ .

$4 (\sin (x) \frac{d}{d x} [\csc (x^{2})] + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 3

Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ ist $f' (g (x)) g' (x)$ , mit $f (x) = \csc (x)$ und $g (x) = x^{2}$ .

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Schritt 3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u$ durch $x^{2}$ .

$4 (\sin (x) (\frac{d}{d u} [\csc (u)] \frac{d}{d x} [x^{2}]) + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 3.2

Die Ableitung von $\csc (u)$ nach $u$ ist $- \csc (u) \cot (u)$ .

$4 (\sin (x) (- \csc (u) \cot (u) \frac{d}{d x} [x^{2}]) + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 3.3

Ersetze alle $u$ durch $x^{2}$ .

$4 (\sin (x) (- \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}]) + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 4

Differenziere unter Anwendung der Potenzregel.

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Schritt 4.1

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

$4 (\sin (x) (- \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) (2 x)) + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 4.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$4 (\sin (x) (- 2 \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) x) + \csc (x^{2}) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Schritt 5

Die Ableitung von $\sin (x)$ nach $x$ ist $\cos (x)$ .

$4 (\sin (x) (- 2 \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) x) + \csc (x^{2}) \cos (x))$

Schritt 6

Vereinfache.

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Schritt 6.1

Wende das Distributivgesetz an.

$4 (\sin (x) (- 2 \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) x)) + 4 (\csc (x^{2}) \cos (x))$

Schritt 6.2

Mutltipliziere $- 2$ mit $4$ .

$- 8 \sin (x) \csc (x^{2}) \cot (x^{2}) x + 4 \csc (x^{2}) \cos (x)$

Schritt 6.3

Stelle die Terme um.

$- 8 x \cot (x^{2}) \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.4.1

Schreibe $\cot (x^{2})$ mithilfe von Sinus und Kosinus um.

$- 8 x \frac{\cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.2

Multipliziere $- 8 x \frac{\cos (x^{2})}{\sin (x^{2})}$ .

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Schritt 6.4.2.1

Kombiniere $- 8$ und $\frac{\cos (x^{2})}{\sin (x^{2})}$ .

$x \frac{- 8 \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.2.2

Kombiniere $x$ und $\frac{- 8 \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})}$ .

$\frac{x (- 8 \cos (x^{2}))}{\sin (x^{2})} \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.3

Bringe $- 8$ auf die linke Seite von $x$ .

$\frac{- 8 \cdot x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.4

Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.

$- \frac{8 \cdot x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \csc (x^{2}) \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.5

Schreibe $\csc (x^{2})$ mithilfe von Sinus und Kosinus um.

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \cdot \frac{1}{\sin (x^{2})} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.6

Multipliziere $- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \cdot \frac{1}{\sin (x^{2})}$ .

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Schritt 6.4.6.1

Mutltipliziere $\frac{1}{\sin (x^{2})}$ mit $\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})}$ .

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2}) \sin (x^{2})} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.6.2

Potenziere $\sin (x^{2})$ mit $1$ .

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin^{1} (x^{2}) \sin (x^{2})} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.6.3

Potenziere $\sin (x^{2})$ mit $1$ .

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin^{1} (x^{2}) \sin^{1} (x^{2})} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.6.4

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

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{{\sin (x^{2})}^{1 + 1}} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.6.5

Addiere $1$ und $1$ .

$- \frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})} \sin (x) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.7

Kombiniere $\sin (x)$ und $\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})}$ .

$- \frac{\sin (x) (8 x \cos (x^{2}))}{\sin^{2} (x^{2})} + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.8

Bringe $8$ auf die linke Seite von $\sin (x)$ .

$- \frac{8 \cdot \sin (x) x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})} + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$

Schritt 6.4.9

Schreibe $\csc (x^{2})$ mithilfe von Sinus und Kosinus um.

$- \frac{8 \sin (x) x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})} + 4 \cos (x) \frac{1}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.4.10

Multipliziere $4 \cos (x) \frac{1}{\sin (x^{2})}$ .

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Schritt 6.4.10.1

Kombiniere $\frac{1}{\sin (x^{2})}$ und $4$ .

$- \frac{8 \sin (x) x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})} + \frac{4}{\sin (x^{2})} \cos (x)$

Schritt 6.4.10.2

Kombiniere $\frac{4}{\sin (x^{2})}$ und $\cos (x)$ .

$- \frac{8 \sin (x) x \cos (x^{2})}{\sin^{2} (x^{2})} + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.5.1

Faktorisiere $\sin (x^{2})$ aus $\sin^{2} (x^{2})$ heraus.

$- \frac{8 \sin (x) x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2}) \sin (x^{2})} + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.2

Separiere Brüche.

$- (\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} \cdot \frac{\sin (x)}{\sin (x^{2})}) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.3

Schreibe $\frac{\sin (x)}{\sin (x^{2})}$ als ein Produkt um.

$- (\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} (\sin (x) \frac{1}{\sin (x^{2})})) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.4

Schreibe $\sin (x)$ als einen Bruch mit dem Nenner $1$ .

$- (\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} (\frac{\sin (x)}{1} \cdot \frac{1}{\sin (x^{2})})) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.5

Vereinfache.

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Schritt 6.5.5.1

Dividiere $\sin (x)$ durch $1$ .

$- (\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} (\sin (x) \frac{1}{\sin (x^{2})})) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.5.2

Wandle von $\frac{1}{\sin (x^{2})}$ nach $\csc (x^{2})$ um.

$- (\frac{8 x \cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} (\sin (x) \csc (x^{2}))) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.6

Separiere Brüche.

$- (\frac{8 x}{1} \cdot \frac{\cos (x^{2})}{\sin (x^{2})} (\sin (x) \csc (x^{2}))) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.7

Wandle von $\frac{\cos (x^{2})}{\sin (x^{2})}$ nach $\cot (x^{2})$ um.

$- (\frac{8 x}{1} \cot (x^{2}) (\sin (x) \csc (x^{2}))) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.8

Dividiere $8 x$ durch $1$ .

$- (8 x \cot (x^{2}) (\sin (x) \csc (x^{2}))) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.9

Mutltipliziere $8$ mit $- 1$ .

$- 8 (x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2})) + \frac{4 \cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.10

Separiere Brüche.

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + \frac{4}{1} \cdot \frac{\cos (x)}{\sin (x^{2})}$

Schritt 6.5.11

Schreibe $\frac{\cos (x)}{\sin (x^{2})}$ als ein Produkt um.

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + \frac{4}{1} (\cos (x) \frac{1}{\sin (x^{2})})$

Schritt 6.5.12

Schreibe $\cos (x)$ als einen Bruch mit dem Nenner $1$ .

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + \frac{4}{1} (\frac{\cos (x)}{1} \cdot \frac{1}{\sin (x^{2})})$

Schritt 6.5.13

Vereinfache.

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Schritt 6.5.13.1

Dividiere $\cos (x)$ durch $1$ .

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + \frac{4}{1} (\cos (x) \frac{1}{\sin (x^{2})})$

Schritt 6.5.13.2

Wandle von $\frac{1}{\sin (x^{2})}$ nach $\csc (x^{2})$ um.

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + \frac{4}{1} (\cos (x) \csc (x^{2}))$

Schritt 6.5.14

Dividiere $4$ durch $1$ .

$- 8 x \cot (x^{2}) \sin (x) \csc (x^{2}) + 4 \cos (x) \csc (x^{2})$