Analysis Beispiele

Bestimme, wo der Mittelwertsatz erfüllt ist f(x) = square root of 3-x , [-6,3]
,
Schritt 1
Wenn stetig im Intervall ist und differenzierbar im Intervall , dann gibt es mindestens eine reelle Zahl im Intervall derart, dass . Der Mittelwertsatz drückt das Verhältnis aus zwischen der Steigung der Tangente an die Kurve im Punkt und der Steigung der Geraden durch die Punkte und .
Wenn stetig im Intervall ist
und wenn im Intervall differenzierbar ist,
dann gibt es mindestens einen Punkt in : .
Schritt 2
Überprüfe, ob stetig ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1
Um herauszufinden, ob die Funktion im Intervall stetig ist oder nicht, ermittle den Definitionsbereich von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.1
Setze den Radikanden in größer als oder gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 2.1.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Ungleichung.
Schritt 2.1.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.2.1
Teile jeden Term in durch . Wenn beide Seiten der Ungleichung mit einen negativen Wert multipliziert oder dividiert werden, kehre die Vorzeichen der Ungleichung um.
Schritt 2.1.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.2.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 2.1.2.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 2.1.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 2.1.2.2.3.1
Dividiere durch .
Schritt 2.1.3
Der Definitionsbereich umfasst alle Werte von , für die der Ausdruck definiert ist.
Intervallschreibweise:
Aufzählende bzw. beschreibende Mengenschreibweise:
Intervallschreibweise:
Aufzählende bzw. beschreibende Mengenschreibweise:
Schritt 2.2
ist stetig im Intervall .
Die Funktion ist stetig.
Die Funktion ist stetig.
Schritt 3
Bestimme die Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1
Bestimme die erste Ableitung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 3.1.2
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.2.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 3.1.2.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.1.2.3
Ersetze alle durch .
Schritt 3.1.3
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 3.1.4
Kombiniere und .
Schritt 3.1.5
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 3.1.6
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 3.1.7
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.7.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.1.7.2
Kombiniere und .
Schritt 3.1.7.3
Bringe in den Nenner mit Hilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 3.1.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 3.1.9
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 3.1.10
Addiere und .
Schritt 3.1.11
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 3.1.12
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 3.1.13
Kombiniere Brüche.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 3.1.13.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 3.1.13.2
Kombiniere und .
Schritt 3.1.13.3
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 3.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 4
Bestimme, ob die Ableitung im Intervall stetig ist.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1
Um herauszufinden, ob die Funktion im Intervall stetig ist oder nicht, ermittle den Definitionsbereich von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1
Wandel Ausdrücke mit gebrochenen Exponenten in Wurzeln um.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.1.1
Wende die Regel an, um die Potenz als Wurzel umzuschreiben.
Schritt 4.1.1.2
Alles, was auf angehoben wird, ist die Basis selbst.
Schritt 4.1.2
Setze den Radikanden in größer als oder gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 4.1.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Ungleichung.
Schritt 4.1.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.2.1
Teile jeden Term in durch . Wenn beide Seiten der Ungleichung mit einen negativen Wert multipliziert oder dividiert werden, kehre die Vorzeichen der Ungleichung um.
Schritt 4.1.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.2.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 4.1.3.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 4.1.3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.3.2.3.1
Dividiere durch .
Schritt 4.1.4
Setze den Nenner in gleich , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.
Schritt 4.1.5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.1
Um die Wurzel auf der linken Seite der Gleichung zu entfernen, quadriere beide Seiten der Gleichung.
Schritt 4.1.5.2
Vereinfache jede Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 4.1.5.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.5.2.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 4.1.5.2.2.1.3
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.2.1.3.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 4.1.5.2.2.1.3.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.2.1.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.5.2.2.1.3.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.5.2.2.1.4
Vereinfache.
Schritt 4.1.5.2.2.1.5
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 4.1.5.2.2.1.6
Multipliziere.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.2.1.6.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5.2.2.1.6.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.5.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.2.3.1
zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt .
Schritt 4.1.5.3
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.3.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 4.1.5.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.3.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 4.1.5.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.5.3.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 4.1.5.3.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 4.1.5.3.2.3.1
Dividiere durch .
Schritt 4.1.6
Der Definitionsbereich umfasst alle Werte von , für die der Ausdruck definiert ist.
Intervallschreibweise:
Aufzählende bzw. beschreibende Mengenschreibweise:
Intervallschreibweise:
Aufzählende bzw. beschreibende Mengenschreibweise:
Schritt 4.2
ist stetig im Intervall .
Die Funktion ist stetig.
Die Funktion ist stetig.
Schritt 5
Die Funktion ist im Intervall differenzierbar, da die Ableitung im Intervall stetig ist.
Die Funktion ist differenzierbar.
Schritt 6
Die Funktion erfüllt die beiden Bedingungen des Mittelwertsatzes. Sie ist stetig im Intervall und differenzierbar im Intervall .
ist stetig im Intervall und differenzierbar im Intervall .
Schritt 7
Berechne aus dem Intervall .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 7.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 7.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2.2
Addiere und .
Schritt 7.2.3
Schreibe als um.
Schritt 7.2.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 7.2.5
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 8
Berechne aus dem Intervall .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 8.2
Vereinfache das Ergebnis.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.2
Subtrahiere von .
Schritt 8.2.3
Schreibe als um.
Schritt 8.2.4
Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.
Schritt 8.2.5
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 9
Löse nach auf. .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1
Faktorisiere jeden Term.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.1.2
Subtrahiere von .
Schritt 9.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.1.4
Addiere und .
Schritt 9.1.5
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.5.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.5.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.5.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.1.5.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.1.5.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.1.5.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.1.5.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 9.2
Finde den Hauptnenner der Terme in der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.2.1
Den Hauptnenner einer Liste von Werten zu bestimmen, ist das gleiche wie das kgV der Nenner dieser Werte zu bestimmen.
Schritt 9.2.2
Das kgV ist die kleinste positive Zahl, die von all den Zahlen ohne Rest geteilt wird.
1. Notiere die Primfaktoren für jede Zahl.
2. Multipliziere jeden Faktor so oft, wie er maximal in einer der Zahlen vorkommt.
Schritt 9.2.3
Da keine Teiler außer und hat.
ist eine Primzahl
Schritt 9.2.4
Da keine Teiler außer und hat.
ist eine Primzahl
Schritt 9.2.5
Das kgV von ist das Ergebnis, welches man erhält, wenn man alle Primfaktoren so oft multipliziert, wie sie maximal in einer der Zahlen vorkommen.
Schritt 9.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.2.7
Der Teiler von ist selbst.
occurs time.
Schritt 9.2.8
Das kgV von ist das Ergebnis, welches man erhält, wenn man alle Faktoren so oft multipliziert, wie sie maximal in einem der Terme vorkommen.
Schritt 9.2.9
Das kleinste gemeinsame Vielfache einer Reihe von Zahlen ist die kleinste Zahl, von der die Zahlen Teiler sind.
Schritt 9.3
Multipliziere jeden Term in mit um die Brüche zu eliminieren.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.1
Multipliziere jeden Term in mit .
Schritt 9.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.2.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 9.3.2.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.2.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.2.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.3.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.3.3.1.1
Bringe das führende Minuszeichen in in den Zähler.
Schritt 9.3.3.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.3.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.3.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4
Löse die Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.1
Schreibe die Gleichung als um.
Schritt 9.4.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 9.4.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.4.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 9.4.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.2.3.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 9.4.3
Potenziere jede Seite der Gleichung mit , um den gebrochenen Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 9.4.4
Vereinfache den Exponenten.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.1
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.1.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.1.1.1
Multipliziere die Exponenten in .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.1.1.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.4.4.1.1.1.2
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.1.1.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.4.4.1.1.1.2.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.4.4.1.1.2
Vereinfache.
Schritt 9.4.4.2
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.2.1
Vereinfache .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.4.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.4.4.2.1.2
Potenziere mit .
Schritt 9.4.4.2.1.3
Potenziere mit .
Schritt 9.4.5
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.1
Bringe alle Terme, die nicht enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.1.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 9.4.5.1.2
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 9.4.5.1.3
Kombiniere und .
Schritt 9.4.5.1.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.4.5.1.5
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.1.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.4.5.1.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 9.4.5.1.6
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 9.4.5.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 9.4.5.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.2.2.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 9.4.5.2.2.2
Dividiere durch .
Schritt 9.4.5.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 9.4.5.2.3.1
Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.
Schritt 9.4.5.2.3.2
Dividiere durch .
Schritt 10
Es gibt eine Tangente bei parallel zur Geraden, die durch die Endpunkte und verläuft.
Es gibt eine Tangente bei parallel zur Geraden, die durch die Endpunkte und verläuft
Schritt 11