Analysis Beispiele

$\ln (\sin (4 x))$

Schritt 1

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

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Schritt 1.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $\sin (4 x)$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$

Schritt 1.2

Die Ableitung von $\ln (u_{1})$ nach $u_{1}$ ist $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$

Schritt 1.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $\sin (4 x)$ .

$\frac{1}{\sin (4 x)} \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$

Schritt 2

Wandle von $\frac{1}{\sin (4 x)}$ nach $\csc (4 x)$ um.

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

Schritt 3

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

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Schritt 3.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{2}$ durch $4 x$ .

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

Schritt 3.2

Die Ableitung von $\sin (u_{2})$ nach $u_{2}$ ist $\cos (u_{2})$ .

$\csc (4 x) (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [4 x])$

Schritt 3.3

Ersetze alle $u_{2}$ durch $4 x$ .

$\csc (4 x) (\cos (4 x) \frac{d}{d x} [4 x])$

Schritt 4

Differenziere.

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Schritt 4.1

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

$\csc (4 x) \cos (4 x) (4 \frac{d}{d x} [x])$

Schritt 4.2

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

$\csc (4 x) \cos (4 x) (4 \cdot 1)$

Schritt 4.3

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 4.3.1

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$\csc (4 x) \cos (4 x) \cdot 4$

Schritt 4.3.2

Bringe $4$ auf die linke Seite von $\csc (4 x) \cos (4 x)$ .

$4 \cdot (\csc (4 x) \cos (4 x))$

Schritt 5

Vereinfache.

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Schritt 5.1

Stelle die Faktoren von $4 \csc (4 x) \cos (4 x)$ um.

$4 \cos (4 x) \csc (4 x)$

Schritt 5.2

Schreibe $\csc (4 x)$ mithilfe von Sinus und Kosinus um.

$4 \cos (4 x) \frac{1}{\sin (4 x)}$

Schritt 5.3

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

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Schritt 5.3.1

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

$\frac{4}{\sin (4 x)} \cos (4 x)$

Schritt 5.3.2

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

$\frac{4 \cos (4 x)}{\sin (4 x)}$

Schritt 5.4

Separiere Brüche.

$\frac{4}{1} \cdot \frac{\cos (4 x)}{\sin (4 x)}$

Schritt 5.5

Wandle von $\frac{\cos (4 x)}{\sin (4 x)}$ nach $\cot (4 x)$ um.

$\frac{4}{1} \cot (4 x)$

Schritt 5.6

Dividiere $4$ durch $1$ .

$4 \cot (4 x)$