Analysis Beispiele

Ermittle die kritischen Punkte cos(2x)-x
Schritt 1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.1.2
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.2.1.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 1.1.2.1.2
Die Ableitung von nach ist .
Schritt 1.1.2.1.3
Ersetze alle durch .
Schritt 1.1.2.2
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.2.3
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3
Berechne .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 1.1.3.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.4
Stelle die Terme um.
Schritt 1.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Setze die erste Ableitung gleich , dann löse die Gleichung .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 2.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.3.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.4
Wende den inversen Sinus auf beide Seiten der Gleichung an, um aus dem Sinus herauszuziehen.
Schritt 2.5
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.5.1
Der genau Wert von ist .
Schritt 2.6
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.6.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.6.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.6.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.6.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.6.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.6.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 2.6.3.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.6.3.2
Multipliziere .
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Schritt 2.6.3.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.7
Die Sinusfunktion ist negativ im dritten und vierten Quadranten. Um die zweite Lösung zu finden, subtrahiere die Lösung von , um einen Referenzwinkel zu ermitteln. Addiere als nächstes diesen Referenzwinkel zu , um die Lösung im dritten Quadranten zu finden.
Schritt 2.8
Vereinfache den Ausdruck, um die zweite Lösung zu ermitteln.
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Schritt 2.8.1
Subtrahiere von .
Schritt 2.8.2
Der resultierende Winkel von ist positiv, kleiner als und gleich .
Schritt 2.8.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 2.8.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.8.3.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 2.8.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.8.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.8.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.8.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
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Schritt 2.8.3.3.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 2.8.3.3.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.8.3.3.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.8.3.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.9
Ermittele die Periode von .
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Schritt 2.9.1
Die Periode der Funktion kann mithilfe von berechnet werden.
Schritt 2.9.2
Ersetze durch in der Formel für die Periode.
Schritt 2.9.3
Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen und ist .
Schritt 2.9.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 2.9.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.9.4.2
Dividiere durch .
Schritt 2.10
Addiere zu jedem negativen Winkel, um positive Winkel zu erhalten.
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Schritt 2.10.1
Addiere zu , um den positiven Winkel zu bestimmen.
Schritt 2.10.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 2.10.3
Kombiniere Brüche.
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Schritt 2.10.3.1
Kombiniere und .
Schritt 2.10.3.2
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 2.10.4
Vereinfache den Zähler.
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Schritt 2.10.4.1
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.10.4.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.10.5
Liste die neuen Winkel auf.
Schritt 2.11
Die Periode der Funktion ist , d. h., Werte werden sich alle rad in beide Richtungen wiederholen.
, für jede Ganzzahl
, für jede Ganzzahl
Schritt 3
Ermittle die Werte, wo die Ableitung nicht definiert ist.
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Schritt 3.1
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 4
Werte an jeden Wert aus, wo die Ableitung ist oder nicht definiert ist.
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Schritt 4.1
Berechne bei .
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Schritt 4.1.1
Ersetze durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 4.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 4.1.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.2
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im dritten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.1.2.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.2
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.2.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.2.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.2.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im dritten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.2.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.3
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.1
Ersetze durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.3.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.3.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.3.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.3.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.3.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im dritten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.3.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.4
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.1
Ersetze durch .
Schritt 4.4.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.4.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.4.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.4.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.4.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.4.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im dritten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.4.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.5
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.1
Ersetze durch .
Schritt 4.5.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.5.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.5.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.5.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.5.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.5.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest. Kehre das Vorzeichen des Ausdrucks um, da der Kosinus im dritten Quadranten negativ ist.
Schritt 4.5.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.6
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.6.1
Ersetze durch .
Schritt 4.6.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.6.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.6.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.6.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.6.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.6.2.2
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.6.2.3
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.7
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.7.1
Ersetze durch .
Schritt 4.7.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.7.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.7.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.7.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.7.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.7.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.7.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.7.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.8
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.8.1
Ersetze durch .
Schritt 4.8.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.8.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.8.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.8.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.8.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.8.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.8.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.8.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.9
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.9.1
Ersetze durch .
Schritt 4.9.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.9.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.9.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.9.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.9.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.9.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.9.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.9.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.10
Berechne bei .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.10.1
Ersetze durch .
Schritt 4.10.2
Vereinfache jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.10.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.10.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.10.2.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.10.2.1.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.10.2.2
Subtrahiere ganze Umdrehungen von , bis der Winkel größer oder gleich und kleiner als ist.
Schritt 4.10.2.3
Wende den Referenzwinkel an, indem du den Winkel mit den entsprechenden trigonometrischen Werten im ersten Quadranten findest.
Schritt 4.10.2.4
Der genau Wert von ist .
Schritt 4.11
Liste all Punkte auf.
Schritt 5