Analysis Beispiele

$y = \frac{e^{x}}{1 + 2 e^{x}}$

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 $f (x) = e^{x}$ und $g (x) = 1 + 2 e^{x}$ .

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

Schritt 2

Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [a^{x}]$ gleich $a^{x} \ln (a)$ ist, wobei $a$ = $e$ .

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

Schritt 3

Differenziere.

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Schritt 3.1

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $1 + 2 e^{x}$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [2 e^{x}]$ .

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

Schritt 3.2

Da $1$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $1$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{(1 + 2 e^{x}) e^{x} - e^{x} (0 + \frac{d}{d x} [2 e^{x}])}{{(1 + 2 e^{x})}^{2}}$

Schritt 3.3

Addiere $0$ und $\frac{d}{d x} [2 e^{x}]$ .

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

Schritt 3.4

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

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

Schritt 3.5

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

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

Schritt 4

Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass $\frac{d}{d x} [a^{x}]$ gleich $a^{x} \ln (a)$ ist, wobei $a$ = $e$ .

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

Schritt 5

Multipliziere $e^{x}$ mit $e^{x}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 5.1

Bewege $e^{x}$ .

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

Schritt 5.2

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

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

Schritt 5.3

Addiere $x$ und $x$ .

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

Schritt 6

Vereinfache.

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Schritt 6.1

Wende das Distributivgesetz an.

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

Schritt 6.2

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 6.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.2.1.1

Mutltipliziere $e^{x}$ mit $1$ .

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

Schritt 6.2.1.2

Multipliziere $e^{x}$ mit $e^{x}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 6.2.1.2.1

Bewege $e^{x}$ .

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

Schritt 6.2.1.2.2

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

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

Schritt 6.2.1.2.3

Addiere $x$ und $x$ .

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

Schritt 6.2.2

Vereine die Terme mit entgegengesetztem Vorzeichen in $e^{x} + 2 e^{2 x} - 2 e^{2 x}$ .

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Schritt 6.2.2.1

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

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

Schritt 6.2.2.2

Addiere $e^{x}$ und $0$ .

$\frac{e^{x}}{{(1 + 2 e^{x})}^{2}}$

Schritt 6.3

Stelle die Terme um.

$\frac{e^{x}}{{(2 e^{x} + 1)}^{2}}$