Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 1.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.1.2
Berechne .
Schritt 1.1.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.3
Berechne .
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
Berechne .
Schritt 1.1.4.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.5
Berechne .
Schritt 1.1.5.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.1.5.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.1.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.1.6
Differenziere unter Anwendung der Konstantenregel.
Schritt 1.1.6.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.1.6.2
Addiere und .
Schritt 1.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 2
Schritt 2.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 2.2
Faktorisiere die linke Seite der Gleichung.
Schritt 2.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.1.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.2
Faktorisiere mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.
Schritt 2.2.2.1
Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form , wobei ein Teiler der Konstanten und ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.
Schritt 2.2.2.2
Ermittle jede Kombination von . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.
Schritt 2.2.2.3
Setze ein und vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich , folglich ist eine Wurzel des Polynoms.
Schritt 2.2.2.3.1
Setze in das Polynom ein.
Schritt 2.2.2.3.2
Potenziere mit .
Schritt 2.2.2.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.3.4
Potenziere mit .
Schritt 2.2.2.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.3.6
Subtrahiere von .
Schritt 2.2.2.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.2.2.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 2.2.2.3.9
Addiere und .
Schritt 2.2.2.4
Da eine bekannte Wurzel ist, dividiere das Polynom durch , um das Quotientenpolynom zu bestimmen. Dieses Polynom kann dann verwendet werden, um die restlichen Wurzeln zu finden.
Schritt 2.2.2.5
Dividiere durch .
Schritt 2.2.2.5.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
- | - | - | + |
Schritt 2.2.2.5.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
- | - | - | + |
Schritt 2.2.2.5.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
- | - | - | + | ||||||||
+ | - |
Schritt 2.2.2.5.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
- | - | - | + | ||||||||
- | + |
Schritt 2.2.2.5.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- |
Schritt 2.2.2.5.6
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - |
Schritt 2.2.2.5.7
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
- | |||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - |
Schritt 2.2.2.5.8
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
- | |||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
- | + |
Schritt 2.2.2.5.9
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
- | |||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - |
Schritt 2.2.2.5.10
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
- | |||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- |
Schritt 2.2.2.5.11
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
- | |||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + |
Schritt 2.2.2.5.12
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
- | - | ||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + |
Schritt 2.2.2.5.13
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
- | - | ||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Schritt 2.2.2.5.14
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
- | - | ||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - |
Schritt 2.2.2.5.15
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
- | - | ||||||||||
- | - | - | + | ||||||||
- | + | ||||||||||
- | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
Schritt 2.2.2.5.16
Da der Rest gleich ist, ist der Quotient das endgültige Ergebnis.
Schritt 2.2.2.6
Schreibe als eine Menge von Faktoren.
Schritt 2.2.3
Faktorisiere.
Schritt 2.2.3.1
Faktorisiere durch Gruppieren.
Schritt 2.2.3.1.1
Faktorisiere durch Gruppieren.
Schritt 2.2.3.1.1.1
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
Schritt 2.2.3.1.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.2.3.1.1.1.2
Schreibe um als plus
Schritt 2.2.3.1.1.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.2.3.1.1.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
Schritt 2.2.3.1.1.2.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 2.2.3.1.1.2.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 2.2.3.1.1.3
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 2.2.3.1.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 2.2.3.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 2.3
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 2.4
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 2.4.1
Setze gleich .
Schritt 2.4.2
Löse nach auf.
Schritt 2.4.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.4.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 2.4.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.4.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.4.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.4.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.4.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.5
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 2.5.1
Setze gleich .
Schritt 2.5.2
Löse nach auf.
Schritt 2.5.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.5.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 2.5.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 2.5.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 2.5.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 2.5.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.5.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 2.5.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 2.5.2.2.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.6
Setze gleich und löse nach auf.
Schritt 2.6.1
Setze gleich .
Schritt 2.6.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 2.7
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 3
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
Schritt 4.1
Berechne bei .
Schritt 4.1.1
Ersetze durch .
Schritt 4.1.2
Vereinfache.
Schritt 4.1.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.1.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.3
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.1.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.1.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.1.5
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.1.7
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.2.1.8
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.9
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.10
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.1.10.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.1.10.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.1.10.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.1.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.1.12
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.2.1.13
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.14
Potenziere mit .
Schritt 4.1.2.1.15
Multipliziere .
Schritt 4.1.2.1.15.1
Kombiniere und .
Schritt 4.1.2.1.15.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.1.16
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.1.2.1.17
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.1.2.1.17.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.2.1.17.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.2.1.17.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.2.1.18
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2
Ermittle den gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.2.2.1
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.1.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.6
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.1.2.2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.9
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.1.2.2.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.2.12
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 4.1.2.2.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.1.2.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.1.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.5
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Schritt 4.1.2.5.1
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.2.5.3
Addiere und .
Schritt 4.1.2.5.4
Addiere und .
Schritt 4.2
Berechne bei .
Schritt 4.2.1
Ersetze durch .
Schritt 4.2.2
Vereinfache.
Schritt 4.2.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.2.2.1.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 4.2.2.1.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.4
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.5
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.2.2.1.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.2.2.1.6.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.2.2.1.6.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.2.1.6.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2.2.1.7
Kombiniere und .
Schritt 4.2.2.1.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.9
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 4.2.2.1.9.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.9.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.10
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.11
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.12
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.13
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.2.2.1.13.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 4.2.2.1.13.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.2.2.1.13.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.2.1.13.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2.2.1.14
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.15
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 4.2.2.1.15.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.15.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.2.2.1.16
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.17
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.18
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.19
Potenziere mit .
Schritt 4.2.2.1.20
Multipliziere .
Schritt 4.2.2.1.20.1
Kombiniere und .
Schritt 4.2.2.1.20.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.1.21
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.2.2.1.22
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 4.2.2.1.22.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 4.2.2.1.22.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.2.2.1.22.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.2.2.1.22.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.2.2.1.23
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2
Ermittle den gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.2.2.1
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.2.2.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.6
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.2.2.2.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.9
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.2.2.2.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.11
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.2.12
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 4.2.2.2.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.2.4
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.2.2.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.4.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2.2.5
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 4.2.2.5.1
Addiere und .
Schritt 4.2.2.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.2.5.3
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.2.5.4
Addiere und .
Schritt 4.2.2.5.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.3
Berechne bei .
Schritt 4.3.1
Ersetze durch .
Schritt 4.3.2
Vereinfache.
Schritt 4.3.2.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 4.3.2.1.1
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.1.3
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.1.5
Potenziere mit .
Schritt 4.3.2.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.1.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
Schritt 4.3.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 4.3.2.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.3.2.2.3
Addiere und .
Schritt 4.3.2.2.4
Addiere und .
Schritt 4.4
Liste all Punkte auf.
Schritt 5