Analysis Beispiele

$y = \frac{x^{2} + 2 x - 7}{x - 2}$

Schritt 1

Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ gleich $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ist mit $f (x) = x^{2} + 2 x - 7$ und $g (x) = x - 2$ .

$\frac{(x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} + 2 x - 7] - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2

Differenziere.

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Schritt 2.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x^{2} + 2 x - 7$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 7]$ .

$\frac{(x - 2) (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 7]) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.2

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

$\frac{(x - 2) (2 x + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 7]) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.3

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

$\frac{(x - 2) (2 x + 2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 7]) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.4

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

$\frac{(x - 2) (2 x + 2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 7]) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.5

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2 + \frac{d}{d x} [- 7]) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.6

Da $- 7$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 7$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2 + 0) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.7

Addiere $2 x + 2$ und $0$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7) \frac{d}{d x} [x - 2]}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.8

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $x - 2$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2])}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.9

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

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7) (1 + \frac{d}{d x} [- 2])}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.10

Da $- 2$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 2$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7) (1 + 0)}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.11

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 2.11.1

Addiere $1$ und $0$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7) \cdot 1}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 2.11.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - (x^{2} + 2 x - 7)}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3

Vereinfache.

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Schritt 3.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{(x - 2) (2 x + 2) - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 3.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.2.1.1

Multipliziere $(x - 2) (2 x + 2)$ aus unter Verwendung der FOIL-Methode.

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Schritt 3.2.1.1.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{x (2 x + 2) - 2 (2 x + 2) - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.1.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{x (2 x) + x \cdot 2 - 2 (2 x + 2) - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.1.3

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{x (2 x) + x \cdot 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2

Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.

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Schritt 3.2.1.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.2.1.2.1.1

Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.

$\frac{2 x \cdot x + x \cdot 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.1.2

Multipliziere $x$ mit $x$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 3.2.1.2.1.2.1

Bewege $x$ .

$\frac{2 (x \cdot x) + x \cdot 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.1.2.2

Mutltipliziere $x$ mit $x$ .

$\frac{2 x^{2} + x \cdot 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.1.3

Bringe $2$ auf die linke Seite von $x$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 \cdot x - 2 (2 x) - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.1.4

Mutltipliziere $2$ mit $- 2$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 x - 4 x - 2 \cdot 2 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.1.5

Mutltipliziere $- 2$ mit $2$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 x - 4 x - 4 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.2.2

Subtrahiere $4 x$ von $2 x$ .

$\frac{2 x^{2} - 2 x - 4 - x^{2} - (2 x) - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.3

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$\frac{2 x^{2} - 2 x - 4 - x^{2} - 2 x - - 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.1.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 7$ .

$\frac{2 x^{2} - 2 x - 4 - x^{2} - 2 x + 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.2

Subtrahiere $x^{2}$ von $2 x^{2}$ .

$\frac{x^{2} - 2 x - 4 - 2 x + 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.3

Subtrahiere $2 x$ von $- 2 x$ .

$\frac{x^{2} - 4 x - 4 + 7}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.2.4

Addiere $- 4$ und $7$ .

$\frac{x^{2} - 4 x + 3}{{(x - 2)}^{2}}$

Schritt 3.3

Faktorisiere $x^{2} - 4 x + 3$ unter der Verwendung der AC-Methode.

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Schritt 3.3.1

Betrachte die Form $x^{2} + b x + c$ . Finde ein Paar ganzer Zahlen, deren Produkt $c$ und deren Summe $b$ ist. In diesem Fall, deren Produkt $3$ und deren Summe $- 4$ ist.

$- 3, - 1$

Schritt 3.3.2

Schreibe die faktorisierte Form mithilfe dieser Ganzzahlen.

$\frac{(x - 3) (x - 1)}{{(x - 2)}^{2}}$