Analysis Beispiele

$y = \frac{\sinh (2 x)}{\cosh (2 x) - 5}$

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 $f (x) = \sinh (2 x)$ und $g (x) = \cosh (2 x) - 5$ .

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) \frac{d}{d x} [\sinh (2 x)] - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 2

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

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Schritt 2.1

Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze $u_{1}$ durch $2 x$ .

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) (\frac{d}{d u_{1}} [\sinh (u_{1})] \frac{d}{d x} [2 x]) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 2.2

Die Ableitung von $\sinh (u_{1})$ nach $u_{1}$ ist $\cosh (u_{1})$ .

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) (\cosh (u_{1}) \frac{d}{d x} [2 x]) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 2.3

Ersetze alle $u_{1}$ durch $2 x$ .

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) (\cosh (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 3

Differenziere.

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Schritt 3.1

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

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x]) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 3.2

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

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) (2 \cdot 1) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 3.3

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 3.3.1

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$\frac{(\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) \cdot 2 - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 3.3.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $(\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x)$ .

$\frac{2 \cdot ((\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x)) - \sinh (2 x) \frac{d}{d x} [\cosh (2 x) - 5]}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 3.4

Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von $\cosh (2 x) - 5$ nach $x$ $\frac{d}{d x} [\cosh (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 5]$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\frac{d}{d x} [\cosh (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 4

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

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Schritt 4.1

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

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\frac{d}{d u_{2}} [\cosh (u_{2})] \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 4.2

Die Ableitung von $\cosh (u_{2})$ nach $u_{2}$ ist $\sinh (u_{2})$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\sinh (u_{2}) \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 4.3

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

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\sinh (2 x) \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5

Differenziere.

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Schritt 5.1

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

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\sinh (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.2

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

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\sinh (2 x) (2 \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.3

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 5.3.1

Mutltipliziere $2$ mit $1$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (\sinh (2 x) \cdot 2 + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.3.2

Bringe $2$ auf die linke Seite von $\sinh (2 x)$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (2 \cdot \sinh (2 x) + \frac{d}{d x} [- 5])}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.4

Da $- 5$ konstant bezüglich $x$ ist, ist die Ableitung von $- 5$ bezüglich $x$ gleich $0$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (2 \sinh (2 x) + 0)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.5

Vereinfache den Ausdruck.

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Schritt 5.5.1

Addiere $2 \sinh (2 x)$ und $0$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - \sinh (2 x) (2 \sinh (2 x))}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 5.5.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 1$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - 2 \sinh (2 x) \sinh (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 6

Potenziere $\sinh (2 x)$ mit $1$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - 2 (\sinh^{1} (2 x) \sinh (2 x))}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 7

Potenziere $\sinh (2 x)$ mit $1$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - 2 (\sinh^{1} (2 x) \sinh^{1} (2 x))}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 8

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

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - 2 {\sinh (2 x)}^{1 + 1}}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 9

Addiere $1$ und $1$ .

$\frac{2 (\cosh (2 x) - 5) \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10

Vereinfache.

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Schritt 10.1

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{(2 \cosh (2 x) + 2 \cdot - 5) \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{2 \cosh (2 x) \cosh (2 x) + 2 \cdot - 5 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.3

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 10.3.1

Multipliziere $2 \cosh (2 x) \cosh (2 x)$ .

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Schritt 10.3.1.1

Potenziere $\cosh (2 x)$ mit $1$ .

$\frac{2 (\cosh^{1} (2 x) \cosh (2 x)) + 2 \cdot - 5 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.3.1.2

Potenziere $\cosh (2 x)$ mit $1$ .

$\frac{2 (\cosh^{1} (2 x) \cosh^{1} (2 x)) + 2 \cdot - 5 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.3.1.3

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

$\frac{2 {\cosh (2 x)}^{1 + 1} + 2 \cdot - 5 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.3.1.4

Addiere $1$ und $1$ .

$\frac{2 \cosh^{2} (2 x) + 2 \cdot - 5 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.3.2

Mutltipliziere $2$ mit $- 5$ .

$\frac{2 \cosh^{2} (2 x) - 10 \cosh (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$

Schritt 10.4

Stelle die Terme um.

$\frac{2 \cosh^{2} (2 x) - 2 \sinh^{2} (2 x) - 10 \cosh (2 x)}{{(\cosh (2 x) - 5)}^{2}}$