Elementarmathematik Beispiele

$f (x) = {(\frac{1}{2})}^{x}$

Schritt 1

Ziehe die Differenzenquotient-Formel in Betracht.

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h}$

Schritt 2

Bestimme die Komponenten der Definition.

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Schritt 2.1

Berechne die Funktion bei $x = x + h$ .

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Schritt 2.1.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $x + h$ .

$f (x + h) = {(\frac{1}{2})}^{x + h}$

Schritt 2.1.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 2.1.2.1

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{2}$ an.

$f (x + h) = \frac{1^{x + h}}{2^{x + h}}$

Schritt 2.1.2.2

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$f (x + h) = \frac{1}{2^{x + h}}$

Schritt 2.1.2.3

Die endgültige Lösung ist $\frac{1}{2^{x + h}}$ .

$\frac{1}{2^{x + h}}$

Schritt 2.2

Bestimme die Komponenten der Definition.

$f (x + h) = \frac{1}{2^{x + h}}$

$f (x) = \frac{1}{2^{x}}$

$f (x + h) = \frac{1}{2^{x + h}}$

$f (x) = \frac{1}{2^{x}}$

Schritt 3

Setze die Komponenten ein.

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h} = \frac{\frac{1}{2^{x + h}} - (\frac{1}{2^{x}})}{h}$

Schritt 4

Vereinfache.

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Schritt 4.1

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 4.1.1

Um $\frac{1}{2^{x + h}}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2^{x}}{2^{x}}$ .

$\frac{\frac{1}{2^{x + h}} \cdot \frac{2^{x}}{2^{x}} - \frac{1}{2^{x}}}{h}$

Schritt 4.1.2

Um $- \frac{1}{2^{x}}$ als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit $\frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}$ .

$\frac{\frac{1}{2^{x + h}} \cdot \frac{2^{x}}{2^{x}} - \frac{1}{2^{x}} \cdot \frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3

Schreibe jeden Ausdruck mit einem gemeinsamen Nenner von $2^{x + h} \cdot 2^{x}$ , indem du jeden mit einem entsprechenden Faktor von $1$ multiplizierst.

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Schritt 4.1.3.1

Mutltipliziere $\frac{1}{2^{x + h}}$ mit $\frac{2^{x}}{2^{x}}$ .

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{x + h} \cdot 2^{x}} - \frac{1}{2^{x}} \cdot \frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3.2

Multipliziere $2^{x + h}$ mit $2^{x}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.1.3.2.1

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

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{x + h + x}} - \frac{1}{2^{x}} \cdot \frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3.2.2

Addiere $x$ und $x$ .

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{2 x + h}} - \frac{1}{2^{x}} \cdot \frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3.3

Mutltipliziere $\frac{1}{2^{x}}$ mit $\frac{2^{h + x}}{2^{h + x}}$ .

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{2 x + h}} - \frac{2^{h + x}}{2^{x} \cdot 2^{h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3.4

Multipliziere $2^{x}$ mit $2^{h + x}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.1.3.4.1

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

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{2 x + h}} - \frac{2^{h + x}}{2^{x + h + x}}}{h}$

Schritt 4.1.3.4.2

Addiere $x$ und $x$ .

$\frac{\frac{2^{x}}{2^{2 x + h}} - \frac{2^{h + x}}{2^{2 x + h}}}{h}$

Schritt 4.1.4

Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.

$\frac{\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{2^{2 x + h}}}{h}$

Schritt 4.2

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{2^{2 x + h}} \cdot \frac{1}{h}$

Schritt 4.3

Mutltipliziere $\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{2^{2 x + h}}$ mit $\frac{1}{h}$ .

$\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{2^{2 x + h} h}$

Schritt 4.4

Stelle die Faktoren in $\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{2^{2 x + h} h}$ um.

$\frac{2^{x} - 2^{h + x}}{h \cdot 2^{2 x + h}}$

Schritt 5