Gib eine Aufgabe ein ...
Elementarmathematik Beispiele
Schritt 1
Schritt 1.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 1.2
Differenziere.
Schritt 1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.3
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 1.2.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 1.2.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 1.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.2.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 1.2.8
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 1.2.8.1
Addiere und .
Schritt 1.2.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 1.3
Potenziere mit .
Schritt 1.4
Potenziere mit .
Schritt 1.5
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 1.6
Addiere und .
Schritt 1.7
Subtrahiere von .
Schritt 1.8
Vereinfache.
Schritt 1.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.8.2
Schreibe als um.
Schritt 1.8.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 1.8.4
Schreibe als um.
Schritt 1.8.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2
Schritt 2.1
Differenziere unter Anwendung der Produktregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.2
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 2.3
Differenziere.
Schritt 2.3.1
Multipliziere die Exponenten in .
Schritt 2.3.1.1
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 2.3.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.3.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.3.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.3.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.3.7
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 2.3.7.1
Addiere und .
Schritt 2.3.7.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.4
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.4.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.4.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.4.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.5
Differenziere.
Schritt 2.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5.2
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.5.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.5.4
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.5.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.5.7
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 2.5.7.1
Addiere und .
Schritt 2.5.7.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.5.7.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5.8
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.5.9
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 2.5.9.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.5.9.2
Addiere und .
Schritt 2.6
Vereinfache.
Schritt 2.6.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.6.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.6.3.1.1
Schreibe als um.
Schritt 2.6.3.1.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 2.6.3.1.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 2.6.3.1.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.6.3.1.3.1.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 2.6.3.1.3.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.3.1.2.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.3.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.3.1.2.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.3.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.3.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.3.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.3.2
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.5
Vereinfache.
Schritt 2.6.3.1.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.6
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.7
Vereinfache.
Schritt 2.6.3.1.7.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.7.1.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.7.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.7.1.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.6.3.1.7.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.7.1.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.7.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.7.2.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.7.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.7.2.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.6.3.1.7.2.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.7.2.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.8
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.6.3.1.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.9
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.6.3.1.9.1
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.9.1.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.9.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.9.1.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.6.3.1.9.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.9.1.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.9.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.10
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 2.6.3.1.10.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.10.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.10.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.3.1.11
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 2.6.3.1.11.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.6.3.1.11.1.1
Schreibe neu unter Anwendung des Kommutativgesetzes der Multiplikation.
Schritt 2.6.3.1.11.1.2
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.11.1.2.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.11.1.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.11.1.2.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.11.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.11.1.4
Multipliziere mit durch Addieren der Exponenten.
Schritt 2.6.3.1.11.1.4.1
Bewege .
Schritt 2.6.3.1.11.1.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.11.1.4.2.1
Potenziere mit .
Schritt 2.6.3.1.11.1.4.2.2
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 2.6.3.1.11.1.4.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.11.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.3.1.11.2
Addiere und .
Schritt 2.6.3.1.11.3
Addiere und .
Schritt 2.6.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.6.3.3
Addiere und .
Schritt 2.6.4
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.6.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.1.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.1.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.2
Schreibe als um.
Schritt 2.6.4.3
Es sei . Ersetze für alle .
Schritt 2.6.4.4
Faktorisiere durch Gruppieren.
Schritt 2.6.4.4.1
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
Schritt 2.6.4.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.4.4.1.2
Schreibe um als plus
Schritt 2.6.4.4.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.6.4.4.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
Schritt 2.6.4.4.2.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 2.6.4.4.2.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 2.6.4.4.3
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 2.6.4.5
Ersetze alle durch .
Schritt 2.6.4.6
Schreibe als um.
Schritt 2.6.4.7
Faktorisiere.
Schritt 2.6.5
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 2.6.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.5.2
Schreibe als um.
Schritt 2.6.5.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.5.4
Schreibe als um.
Schritt 2.6.5.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.5.6
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 2.6.5.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.6.5.6.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 2.6.5.6.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 2.6.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.6.8
Multipliziere .
Schritt 2.6.8.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.6.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 3
Um die lokalen Maximum- und Minimumwerte einer Funktion zu ermitteln, setze die Ableitung gleich und löse die Gleichung.
Schritt 4
Schritt 4.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 4.1.1
Differenziere unter Anwendung der Quotientenregel, die besagt, dass gleich ist mit und .
Schritt 4.1.2
Differenziere.
Schritt 4.1.2.1
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.3
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 4.1.2.4
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 4.1.2.5
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 4.1.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.2.7
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 4.1.2.8
Vereinfache den Ausdruck.
Schritt 4.1.2.8.1
Addiere und .
Schritt 4.1.2.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.3
Potenziere mit .
Schritt 4.1.4
Potenziere mit .
Schritt 4.1.5
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 4.1.6
Addiere und .
Schritt 4.1.7
Subtrahiere von .
Schritt 4.1.8
Vereinfache.
Schritt 4.1.8.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.8.2
Schreibe als um.
Schritt 4.1.8.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.8.4
Schreibe als um.
Schritt 4.1.8.5
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 5
Schritt 5.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 5.2
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 5.3
Löse die Gleichung nach auf.
Schritt 5.3.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 5.3.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 5.3.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 5.3.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 5.3.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.3.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.3.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 5.3.3
Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.
Schritt 5.3.4
Vereinfache .
Schritt 5.3.4.1
Schreibe als um.
Schritt 5.3.4.2
Jede Wurzel von ist .
Schritt 5.3.4.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.3.4.4
Vereinige und vereinfache den Nenner.
Schritt 5.3.4.4.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 5.3.4.4.2
Potenziere mit .
Schritt 5.3.4.4.3
Potenziere mit .
Schritt 5.3.4.4.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 5.3.4.4.5
Addiere und .
Schritt 5.3.4.4.6
Schreibe als um.
Schritt 5.3.4.4.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 5.3.4.4.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 5.3.4.4.6.3
Kombiniere und .
Schritt 5.3.4.4.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 5.3.4.4.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 5.3.4.4.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 5.3.4.4.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 5.3.5
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 5.3.5.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 5.3.5.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 5.3.5.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 6
Schritt 6.1
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 7
Kritische Punkte zum auswerten.
Schritt 8
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 9
Schritt 9.1
Kombiniere und .
Schritt 9.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 9.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 9.2.2
Schreibe als um.
Schritt 9.2.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.2.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.2.2.3
Kombiniere und .
Schritt 9.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.2.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.2.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.2.2.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 9.2.3
Potenziere mit .
Schritt 9.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.2.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.2.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.2.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.2.5
Dividiere durch .
Schritt 9.2.6
Addiere und .
Schritt 9.2.7
Potenziere mit .
Schritt 9.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 9.3.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.3.1.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.3.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.1.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.1.2
Dividiere durch .
Schritt 9.3.2
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.3.4
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 9.3.5
Kombiniere und .
Schritt 9.3.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 9.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.8
Kombiniere Exponenten.
Schritt 9.3.8.1
Kombiniere und .
Schritt 9.3.8.2
Kombiniere und .
Schritt 9.3.8.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.8.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.9
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.3.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.9.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.9.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.10
Vereinfache den Zähler.
Schritt 9.3.10.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 9.3.10.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 9.3.10.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.10.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 9.3.10.5
Multipliziere .
Schritt 9.3.10.5.1
Potenziere mit .
Schritt 9.3.10.5.2
Potenziere mit .
Schritt 9.3.10.5.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 9.3.10.5.4
Addiere und .
Schritt 9.3.10.6
Schreibe als um.
Schritt 9.3.10.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.3.10.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.3.10.6.3
Kombiniere und .
Schritt 9.3.10.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.3.10.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.10.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.10.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 9.3.10.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.10.8
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 9.3.10.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 9.3.10.8.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 9.3.10.8.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 9.3.10.9
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 9.3.10.9.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 9.3.10.9.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.10.9.1.2
Multipliziere .
Schritt 9.3.10.9.1.2.1
Potenziere mit .
Schritt 9.3.10.9.1.2.2
Potenziere mit .
Schritt 9.3.10.9.1.2.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 9.3.10.9.1.2.4
Addiere und .
Schritt 9.3.10.9.1.3
Schreibe als um.
Schritt 9.3.10.9.1.3.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 9.3.10.9.1.3.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 9.3.10.9.1.3.3
Kombiniere und .
Schritt 9.3.10.9.1.3.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 9.3.10.9.1.3.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.10.9.1.3.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.10.9.1.3.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 9.3.10.9.1.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.10.9.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 9.3.10.9.2
Subtrahiere von .
Schritt 9.3.10.9.3
Addiere und .
Schritt 9.3.10.9.4
Subtrahiere von .
Schritt 9.3.11
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 9.3.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.11.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.3.11.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.3.11.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.3.11.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.3.11.2.4
Dividiere durch .
Schritt 9.4
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.4.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 9.4.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.4.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 9.4.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 9.4.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 9.4.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 9.4.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 10
ist ein lokales Maximum, weil der Wert der zweiten Ableitung negativ ist. Dies wird auch Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Maximum
Schritt 11
Schritt 11.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 11.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 11.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 11.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 11.2.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 11.2.2.2
Schreibe als um.
Schritt 11.2.2.2.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 11.2.2.2.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 11.2.2.2.3
Kombiniere und .
Schritt 11.2.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 11.2.2.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2.2.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 11.2.2.3
Potenziere mit .
Schritt 11.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 11.2.2.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 11.2.2.4.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 11.2.2.5
Dividiere durch .
Schritt 11.2.2.6
Addiere und .
Schritt 11.2.3
Multipliziere .
Schritt 11.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 11.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 12
Berechne die zweite Ableitung an der Stelle . Wenn die zweite Ableitung positiv ist, dann ist dies ein lokales Minimum. Wenn sie negativ ist, dann ist dies ein lokales Maximum.
Schritt 13
Schritt 13.1
Vereinfache den Zähler.
Schritt 13.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.1.2
Kombiniere und .
Schritt 13.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 13.2.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 13.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.2.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 13.2.2
Potenziere mit .
Schritt 13.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.2.4
Schreibe als um.
Schritt 13.2.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 13.2.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 13.2.4.3
Kombiniere und .
Schritt 13.2.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.2.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.2.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.2.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 13.2.5
Potenziere mit .
Schritt 13.2.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.2.6.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.2.6.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.2.7
Dividiere durch .
Schritt 13.2.8
Addiere und .
Schritt 13.2.9
Potenziere mit .
Schritt 13.3
Vereinfache den Zähler.
Schritt 13.3.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 13.3.1.1
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 13.3.1.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.1.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.1.1.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.3.1.1.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.3.1.2
Dividiere durch .
Schritt 13.3.2
Schreibe als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner.
Schritt 13.3.3
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 13.3.4
Um als Bruch mit einem gemeinsamen Nenner zu schreiben, multipliziere mit .
Schritt 13.3.5
Kombiniere und .
Schritt 13.3.6
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 13.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.8
Kombiniere Exponenten.
Schritt 13.3.8.1
Kombiniere und .
Schritt 13.3.8.2
Kombiniere und .
Schritt 13.3.8.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.8.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.9
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 13.3.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.9.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.3.9.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.3.10
Vereinfache den Zähler.
Schritt 13.3.10.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 13.3.10.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 13.3.10.5
Multipliziere .
Schritt 13.3.10.5.1
Potenziere mit .
Schritt 13.3.10.5.2
Potenziere mit .
Schritt 13.3.10.5.3
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 13.3.10.5.4
Addiere und .
Schritt 13.3.10.6
Schreibe als um.
Schritt 13.3.10.6.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 13.3.10.6.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 13.3.10.6.3
Kombiniere und .
Schritt 13.3.10.6.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.3.10.6.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.3.10.6.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.3.10.6.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 13.3.10.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.8
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 13.3.10.8.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 13.3.10.8.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 13.3.10.8.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 13.3.10.9
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 13.3.10.9.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 13.3.10.9.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.3
Multipliziere .
Schritt 13.3.10.9.1.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.3.2
Potenziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.3.3
Potenziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.3.4
Wende die Exponentenregel an, um die Exponenten zu kombinieren.
Schritt 13.3.10.9.1.3.5
Addiere und .
Schritt 13.3.10.9.1.4
Schreibe als um.
Schritt 13.3.10.9.1.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 13.3.10.9.1.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 13.3.10.9.1.4.3
Kombiniere und .
Schritt 13.3.10.9.1.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 13.3.10.9.1.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.3.10.9.1.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.3.10.9.1.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 13.3.10.9.1.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.9.1.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 13.3.10.9.2
Addiere und .
Schritt 13.3.10.9.3
Addiere und .
Schritt 13.3.10.9.4
Addiere und .
Schritt 13.3.11
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 13.3.11.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.11.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 13.3.11.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.3.11.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.3.11.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 13.3.11.2.4
Dividiere durch .
Schritt 13.4
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 13.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.4.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 13.4.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 13.4.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.4.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 14
ist ein lokales Minimum, weil der Wert der zweiten Ableitung positiv ist. Dies wird auch der Prüfung der zweiten Ableitung genannt.
ist ein lokales Minimum
Schritt 15
Schritt 15.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 15.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 15.2.1
Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.
Schritt 15.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 15.2.2.1
Wende die Exponentenregel an, um den Exponenten zu verteilen.
Schritt 15.2.2.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.2.1.2
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 15.2.2.2
Potenziere mit .
Schritt 15.2.2.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.2.4
Schreibe als um.
Schritt 15.2.2.4.1
Benutze , um als neu zu schreiben.
Schritt 15.2.2.4.2
Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, .
Schritt 15.2.2.4.3
Kombiniere und .
Schritt 15.2.2.4.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 15.2.2.4.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.2.4.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.2.4.5
Berechne den Exponenten.
Schritt 15.2.2.5
Potenziere mit .
Schritt 15.2.2.6
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 15.2.2.6.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 15.2.2.6.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 15.2.2.6.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 15.2.2.7
Dividiere durch .
Schritt 15.2.2.8
Addiere und .
Schritt 15.2.3
Multipliziere .
Schritt 15.2.3.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 15.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 16
Dies sind die lokalen Extrema für .
ist ein lokales Maximum
ist ein lokales Minimum
Schritt 17