Elementarmathematik Beispiele

$f (t) = 330 {(1.04)}^{30 t}$

Schritt 1

Ziehe die Differenzenquotient-Formel in Betracht.

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

Schritt 2

Bestimme die Komponenten der Definition.

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Schritt 2.1

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

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Schritt 2.1.1

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

$f (t + h) = 330 {(1.04)}^{30 (t + h)}$

Schritt 2.1.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 2.1.2.1

Wende das Distributivgesetz an.

$f (t + h) = 330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$

Schritt 2.1.2.2

Die endgültige Lösung ist $330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$ .

$330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$

Schritt 2.2

Bestimme die Komponenten der Definition.

$f (t + h) = 330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$

$f (t) = 330 \cdot {1.04}^{30 t}$

$f (t + h) = 330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$

$f (t) = 330 \cdot {1.04}^{30 t}$

Schritt 3

Setze die Komponenten ein.

$\frac{f (t + h) - f t}{h} = \frac{330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} - (330 \cdot {1.04}^{30 t})}{h}$

Schritt 4

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 4.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $330$ .

$\frac{330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} - 330 \cdot {1.04}^{30 t}}{h}$

Schritt 4.2

Schreibe $330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} - 330 \cdot {1.04}^{30 t}$ in eine faktorisierte Form um.

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Schritt 4.2.1

Faktorisiere $330$ aus $330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} - 330 \cdot {1.04}^{30 t}$ heraus.

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Schritt 4.2.1.1

Faktorisiere $330$ aus $330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h}$ heraus.

$\frac{330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} - 330 \cdot {1.04}^{30 t}}{h}$

Schritt 4.2.1.2

Faktorisiere $330$ aus $- 330 \cdot {1.04}^{30 t}$ heraus.

$\frac{330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} + 330 (- {1.04}^{30 t})}{h}$

Schritt 4.2.1.3

Faktorisiere $330$ aus $330 \cdot {1.04}^{30 t + 30 h} + 330 (- {1.04}^{30 t})$ heraus.

$\frac{330 ({1.04}^{30 t + 30 h} - {1.04}^{30 t})}{h}$

Schritt 4.2.2

Schreibe ${1.04}^{30 t + 30 h}$ als ${({1.04}^{10 t + 10 h})}^{3}$ um.

$\frac{330 ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{3} - {1.04}^{30 t})}{h}$

Schritt 4.2.3

Schreibe ${1.04}^{30 t}$ als ${({1.04}^{10 t})}^{3}$ um.

$\frac{330 ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{3} - {({1.04}^{10 t})}^{3})}{h}$

Schritt 4.2.4

Da beide Terme perfekte Terme zur dritten Potenz sind, faktorisiere mithilfe der Formel für die Differenz kubischer Terme, $a^{3} - b^{3} = (a - b) (a^{2} + a b + b^{2})$ , mit $a = {1.04}^{10 t + 10 h}$ und $b = {1.04}^{10 t}$ .

$\frac{330 (({1.04}^{10 t + 10 h} - {1.04}^{10 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{10 t + 10 h} \cdot {1.04}^{10 t} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

Schritt 4.2.5

Vereinfache.

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Schritt 4.2.5.1

Schreibe ${1.04}^{10 t + 10 h}$ als ${({1.04}^{5 t + 5 h})}^{2}$ um.

$\frac{330 (({({1.04}^{5 t + 5 h})}^{2} - {1.04}^{10 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{10 t + 10 h} \cdot {1.04}^{10 t} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

Schritt 4.2.5.2

Schreibe ${1.04}^{10 t}$ als ${({1.04}^{5 t})}^{2}$ um.

$\frac{330 (({({1.04}^{5 t + 5 h})}^{2} - {({1.04}^{5 t})}^{2}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{10 t + 10 h} \cdot {1.04}^{10 t} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

Schritt 4.2.5.3

Da beide Terme perfekte Quadrate sind, faktorisiere durch Anwendung der dritten binomischen Formel, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , mit $a = {1.04}^{5 t + 5 h}$ und $b = {1.04}^{5 t}$ .

$\frac{330 (({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{10 t + 10 h} \cdot {1.04}^{10 t} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

Schritt 4.2.5.4

Multipliziere ${1.04}^{10 t + 10 h}$ mit ${1.04}^{10 t}$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 4.2.5.4.1

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

$\frac{330 (({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{10 t + 10 h + 10 t} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

Schritt 4.2.5.4.2

Addiere $10 t$ und $10 t$ .

$\frac{330 (({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2}))}{h}$

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2})}{h}$

Schritt 4.3

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 4.3.1

Multipliziere die Exponenten in ${({1.04}^{10 t + 10 h})}^{2}$ .

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Schritt 4.3.1.1

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{(10 t + 10 h) \cdot 2} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2})}{h}$

Schritt 4.3.1.2

Wende das Distributivgesetz an.

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{10 t \cdot 2 + 10 h \cdot 2} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2})}{h}$

Schritt 4.3.1.3

Mutltipliziere $2$ mit $10$ .

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{20 t + 10 h \cdot 2} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2})}{h}$

Schritt 4.3.1.4

Mutltipliziere $2$ mit $10$ .

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{20 t + 20 h} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {({1.04}^{10 t})}^{2})}{h}$

Schritt 4.3.2

Multipliziere die Exponenten in ${({1.04}^{10 t})}^{2}$ .

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Schritt 4.3.2.1

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{20 t + 20 h} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {1.04}^{10 t \cdot 2})}{h}$

Schritt 4.3.2.2

Mutltipliziere $2$ mit $10$ .

$\frac{330 ({1.04}^{5 t + 5 h} + {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{5 t + 5 h} - {1.04}^{5 t}) ({1.04}^{20 t + 20 h} + {1.04}^{20 t + 10 h} + {1.04}^{20 t})}{h}$

Schritt 5