Analysis Beispiele

Finde die lokalen Maxima und Minima f(x)=7xe^(7-5x^2)
Schritt 1
Ermittle die erste Ableitung der Funktion.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 1.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.4
Differenziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.4.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.4.3
Addiere und .
Schritt 1.4.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.4.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.5
Potenziere mit .
Schritt 1.6
Potenziere mit .
Schritt 1.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.8
Vereinfache den Ausdruck.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.8.1
Addiere und .
Schritt 1.8.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 1.9
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.11
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.11.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 1.11.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.11.3
Stelle die Terme um.
Schritt 1.11.4
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 2
Ermittle die zweite Ableitung der Funktion.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.2.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 2.2.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.2.4
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.2.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.2.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.2.7
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.8
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.2.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.10
Subtrahiere von .
Schritt 2.2.11
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.11.1
Bewege .
Schritt 2.2.11.2
Mutltipliziere mit .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.2.11.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.2.11.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.2.11.3
Addiere und .
Schritt 2.2.12
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.3.2.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 2.3.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.3.3
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.6
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 2.3.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.4.2
Vereine die Terme
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.4.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.4.2.3
Subtrahiere von .
Schritt 2.4.3
Stelle die Terme um.
Schritt 2.4.4
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 3
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 4
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.2
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.1.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 4.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Exponentialregel, die besagt, dass gleich ist, wobei =.
Schritt 4.1.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 4.1.4
Differenziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.4.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.4.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.4.3
Addiere und .
Schritt 4.1.4.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.4.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.4.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5
Potenziere mit .
Schritt 4.1.6
Potenziere mit .
Schritt 4.1.7
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.8
Vereinfache den Ausdruck.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.8.1
Addiere und .
Schritt 4.1.8.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 4.1.9
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.11
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.11.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.11.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.11.3
Stelle die Terme um.
Schritt 4.1.11.4
Stelle die Faktoren in um.
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Setze die erste Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Faktorisiere aus heraus.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 5.3
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 5.4
Setze gleich und löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.4.1
Setze gleich .
Schritt 5.4.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.4.2.1
Berechne von beiden Seiten der Gleichung den natürlichen Logarithmus, um die Variable vom Exponenten zu entfernen.
Schritt 5.4.2.2
Die Gleichung kann nicht gelöst werden, da nicht definiert ist.
Undefiniert
Schritt 5.4.2.3
Es gibt keine Lösung für
Keine Lösung
Keine Lösung
Keine Lösung
Schritt 5.5
Setze gleich und löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.1
Setze gleich .
Schritt 5.5.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.5.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.5.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.5.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.5.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.2.3.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 5.5.2.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 5.5.2.4
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.4.1
Schreibe als um.
Schritt 5.5.2.4.2
Jede Wurzel von ist .
Schritt 5.5.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.5.2.4.4
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.4.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.5.2.4.4.2
Potenziere mit .
Schritt 5.5.2.4.4.3
Potenziere mit .
Schritt 5.5.2.4.4.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.5.2.4.4.5
Addiere und .
Schritt 5.5.2.4.4.6
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.4.4.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 5.5.2.4.4.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 5.5.2.4.4.6.3
Kombiniere und .
Schritt 5.5.2.4.4.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.4.4.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.5.2.4.4.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.5.2.4.4.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 5.5.2.5
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 5.5.2.5.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 5.5.2.5.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 5.5.2.5.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 5.6
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 6
Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 6.1
Der Definitionsbereich umfasst alle reellen Zahlen, ausgenommen jene, für die der Ausdruck nicht definiert ist. In diesem Fall gibt es keine reellen Zahlen, für die der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 7
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 8
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 9
Berechne die zweite Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.1.2
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.2.1
Schreibe als um.
Schritt 9.1.2.2
Potenziere mit .
Schritt 9.1.2.3
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.2.3.2
Schreibe als um.
Schritt 9.1.2.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 9.1.3
Potenziere mit .
Schritt 9.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.5
Kombiniere und .
Schritt 9.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.1.7
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.7.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.7.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.7.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.7.2.4
Dividiere durch .
Schritt 9.1.8
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.1.8.2
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.1.8.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.1.8.2.3
Kombiniere und .
Schritt 9.1.8.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.8.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.8.2.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 9.1.8.3
Potenziere mit .
Schritt 9.1.8.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.8.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.8.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.8.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.8.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.8.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.8.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.8.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.8.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.8.6
Schreibe als um.
Schritt 9.1.9
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 9.1.10
Kombiniere und .
Schritt 9.1.11
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.1.12
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.12.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.1.12.2
Subtrahiere von .
Schritt 9.1.13
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.13.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.13.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.13.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.14
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.1.14.2
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.1.14.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.1.14.2.3
Kombiniere und .
Schritt 9.1.14.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.14.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.14.2.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 9.1.14.3
Potenziere mit .
Schritt 9.1.14.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.14.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.14.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.14.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.14.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.14.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.14.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.14.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.14.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.14.6
Schreibe als um.
Schritt 9.1.15
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 9.1.16
Kombiniere und .
Schritt 9.1.17
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.1.18
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.18.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.1.18.2
Subtrahiere von .
Schritt 9.2
Subtrahiere von .
Schritt 10
ist ein lokales Maximum, weil der Wert der zweiten Ableitung negativ ist. Dies wird auch Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Maximum
Schritt 11
Ermittele den y-Wert, wenn .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 11.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1
Kombiniere und .
Schritt 11.2.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 11.2.2.2
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 11.2.2.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 11.2.2.2.3
Kombiniere und .
Schritt 11.2.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2.2.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 11.2.2.3
Potenziere mit .
Schritt 11.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.2.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.2.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.2.5.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.5.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.2.5.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.5.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2.6
Schreibe als um.
Schritt 11.2.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 11.2.4
Kombiniere und .
Schritt 11.2.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 11.2.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 11.2.7
Kombiniere und .
Schritt 11.2.8
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 12
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 13
Berechne die zweite Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.2
Potenziere mit .
Schritt 13.1.3
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.3.1
Schreibe als um.
Schritt 13.1.3.2
Potenziere mit .
Schritt 13.1.3.3
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.3.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.3.3.2
Schreibe als um.
Schritt 13.1.3.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.
Schritt 13.1.4
Potenziere mit .
Schritt 13.1.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.5.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 13.1.5.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.5.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.5.4
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.5.5
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.6
Kombiniere und .
Schritt 13.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.8
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.8.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.8.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.8.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.8.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.8.2.4
Dividiere durch .
Schritt 13.1.9
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.9.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.9.2
Potenziere mit .
Schritt 13.1.9.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.9.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 13.1.9.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 13.1.9.4.3
Kombiniere und .
Schritt 13.1.9.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.9.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.9.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 13.1.9.5
Potenziere mit .
Schritt 13.1.9.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.9.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.9.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.9.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.9.7
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.9.7.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.9.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.9.7.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.9.7.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.9.8
Schreibe als um.
Schritt 13.1.10
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 13.1.11
Kombiniere und .
Schritt 13.1.12
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 13.1.13
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.13.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.13.2
Subtrahiere von .
Schritt 13.1.14
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.14.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 13.1.14.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.14.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.14.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.16
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.16.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.1.16.2
Potenziere mit .
Schritt 13.1.16.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.16.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 13.1.16.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 13.1.16.4.3
Kombiniere und .
Schritt 13.1.16.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.16.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.16.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 13.1.16.5
Potenziere mit .
Schritt 13.1.16.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.16.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.16.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.16.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.16.7
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.16.7.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.16.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.1.16.7.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.1.16.7.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.1.16.8
Schreibe als um.
Schritt 13.1.17
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 13.1.18
Kombiniere und .
Schritt 13.1.19
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 13.1.20
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 13.1.20.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.20.2
Subtrahiere von .
Schritt 13.2
Addiere und .
Schritt 14
ist ein lokales Minimum, weil der Wert der zweiten Ableitung positiv ist. Dies wird auch der Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Minimum
Schritt 15
Ermittele den y-Wert, wenn .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.1
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.1.2
Kombiniere und .
Schritt 15.2.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 15.2.3
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.3.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.3.2
Potenziere mit .
Schritt 15.2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.3.4
Schreibe als um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 15.2.3.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 15.2.3.4.3
Kombiniere und .
Schritt 15.2.3.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.3.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.3.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 15.2.3.5
Potenziere mit .
Schritt 15.2.3.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.3.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.3.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.3.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.3.7
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.3.7.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.3.7.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.3.7.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.3.7.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.3.8
Schreibe als um.
Schritt 15.2.4
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 15.2.5
Kombiniere und .
Schritt 15.2.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 15.2.7
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 15.2.7.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.7.2
Subtrahiere von .
Schritt 15.2.8
Kombiniere und .
Schritt 15.2.9
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 15.2.10
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 16
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Maximum
ist ein lokales Minimum
Schritt 17