2
Hallo!
Die Funktion ist ja recht kompliziert, deshalb werden wir die jetzt mal nach und nach aufbröseln :)
\( f(x)=\frac{e^{4x^3+4x^2+2x}}{\sqrt[5]{6x^2+4x^3}}\)
Zuerst hast du hier einen Bruch, für die Ableitung muss also die Quotientenregel angewandt werden.
\( f(x)=\frac{u(x)}{v(x)} \Rightarrow f'(x)=\frac{u'(x)\cdot v(x)- u(x) \cdot v'(x)}{{v(x)}^2}\)
Hier ist \( u(x)=e^{4x^3+4x^2+2x} \).
Für \( u'(x) \) müssen wir die Kettenregel anwenden, also innere mal äußere Ableitung. Die Exponentialfunktion zur Basis \(e\) bleibt beim Ableiten ja unverändert, deshalb ist
\( u'(x)=(12x^2+8x+2)\cdot e^{4x^3+4x^2+2x} \).
Nun zum Nenner: Hier ist \( v(x)=\sqrt[5]{6x^2+4x^3}\), oder anders geschrieben \( (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} \). Wir wenden wieder die Kettenregel an und erhalten
\( v'(x)= (12x+12x^2)\cdot \frac{1}{5}(6x^2+4x^3)^{\frac{1}{5}-1}=(12x+12x^2)\cdot \frac{1}{5}(6x^2+4x^3)^{-\frac{4}{5}}= \frac{5(12x+12x^2)}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} \).
Puh, das ist ganz schön unübersichtlich und es würde mich ehrlich gesagt auch nicht wundern, wenn ich mich da jetzt irgendwo vertan habe...
Jedenfalls können wir das jetzt genau so in die Quotientenregel einsetzen und dann hoffen, dass sich möglichst viel wegkürzt und das Ergebnis dann einigermaßen ansehnlich wird.
\(f'(x)=\frac{(12x^2+8x+2)\cdot e^{4x^3+4x^2+2x} \cdot (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} - e^{4x^3+4x^2+2x} \cdot \frac{5(12x+12x^2)}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} }{((6x^2+4x^3)^\frac{1}{5})^2} \)
Im Zähler können wir jetzt ausklammern und im Nenner den Exponenten ändern.
\( \Rightarrow f'(x)=\frac{e^{4x^3+4x^2+2x}(12x^2+8x+2)( (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} - \frac{5}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} ) }{(6x^2+4x^3)^\frac{2}{5}} \)
Soweit denke ich, dass das Prinzip jetzt klar ist: Aufbröseln und dann stückchenweise ableiten und hoffen, dass was Schönes rauskommt.
LG Lunendlich :)
Die Funktion ist ja recht kompliziert, deshalb werden wir die jetzt mal nach und nach aufbröseln :)
\( f(x)=\frac{e^{4x^3+4x^2+2x}}{\sqrt[5]{6x^2+4x^3}}\)
Zuerst hast du hier einen Bruch, für die Ableitung muss also die Quotientenregel angewandt werden.
\( f(x)=\frac{u(x)}{v(x)} \Rightarrow f'(x)=\frac{u'(x)\cdot v(x)- u(x) \cdot v'(x)}{{v(x)}^2}\)
Hier ist \( u(x)=e^{4x^3+4x^2+2x} \).
Für \( u'(x) \) müssen wir die Kettenregel anwenden, also innere mal äußere Ableitung. Die Exponentialfunktion zur Basis \(e\) bleibt beim Ableiten ja unverändert, deshalb ist
\( u'(x)=(12x^2+8x+2)\cdot e^{4x^3+4x^2+2x} \).
Nun zum Nenner: Hier ist \( v(x)=\sqrt[5]{6x^2+4x^3}\), oder anders geschrieben \( (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} \). Wir wenden wieder die Kettenregel an und erhalten
\( v'(x)= (12x+12x^2)\cdot \frac{1}{5}(6x^2+4x^3)^{\frac{1}{5}-1}=(12x+12x^2)\cdot \frac{1}{5}(6x^2+4x^3)^{-\frac{4}{5}}= \frac{5(12x+12x^2)}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} \).
Puh, das ist ganz schön unübersichtlich und es würde mich ehrlich gesagt auch nicht wundern, wenn ich mich da jetzt irgendwo vertan habe...
Jedenfalls können wir das jetzt genau so in die Quotientenregel einsetzen und dann hoffen, dass sich möglichst viel wegkürzt und das Ergebnis dann einigermaßen ansehnlich wird.
\(f'(x)=\frac{(12x^2+8x+2)\cdot e^{4x^3+4x^2+2x} \cdot (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} - e^{4x^3+4x^2+2x} \cdot \frac{5(12x+12x^2)}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} }{((6x^2+4x^3)^\frac{1}{5})^2} \)
Im Zähler können wir jetzt ausklammern und im Nenner den Exponenten ändern.
\( \Rightarrow f'(x)=\frac{e^{4x^3+4x^2+2x}(12x^2+8x+2)( (6x^2+4x^3)^\frac{1}{5} - \frac{5}{(6x^2+4x^3)^{\frac{4}{5}}} ) }{(6x^2+4x^3)^\frac{2}{5}} \)
Soweit denke ich, dass das Prinzip jetzt klar ist: Aufbröseln und dann stückchenweise ableiten und hoffen, dass was Schönes rauskommt.
LG Lunendlich :)
Diese Antwort melden
Link
geantwortet
lunendlich
Student, Punkte: 632
Student, Punkte: 632
Okay, hab gerade gesehen, dass ich das \(7x^3\) übersehen habe, das müsste dann halt noch eingebracht werden...
─
lunendlich
08.07.2021 um 18:43
ich weiß, warum ich da keine Lust hatte, das vorzurechnen... :-)
(und es war ja auch nicht gefragt...)
Die Rechnung sieht gut aus - aber... :-(
- ich glaube, die 5 gehört in den Nenner
- Am Ende sind die 12x+12x^2 verschwunden und die 2x auch....
...und ich glaube, man könnte im Zähler nach dem Minus mit (6x^2+4x^3)^{1/5} erweitern, das dann noch kürzen.... sowie x^2 kürzen... vorne ausmultiplizieren und verrechnen...
Also: schön ist das nicht. Ich hoffe, es gibt wenigstens einen praktischen Nutzen für diese Ableitung... (außer zum Üben von Ableitungsgregeln...) ─ joergwausw 08.07.2021 um 19:21
(und es war ja auch nicht gefragt...)
Die Rechnung sieht gut aus - aber... :-(
- ich glaube, die 5 gehört in den Nenner
- Am Ende sind die 12x+12x^2 verschwunden und die 2x auch....
...und ich glaube, man könnte im Zähler nach dem Minus mit (6x^2+4x^3)^{1/5} erweitern, das dann noch kürzen.... sowie x^2 kürzen... vorne ausmultiplizieren und verrechnen...
Also: schön ist das nicht. Ich hoffe, es gibt wenigstens einen praktischen Nutzen für diese Ableitung... (außer zum Üben von Ableitungsgregeln...) ─ joergwausw 08.07.2021 um 19:21
Super, vielen Dank. Die Aufgabe ist eine Übungsaufgabe aus meinen Klausuren die vom Dozenten zur Verfügung gestellt worden sind. Problem ist, ich habe die Ableitungsregeln nicht mehr aufm Kasten. Schau mir jetzt die Regeln an und hoffe damit einen Teil zu verstehen.
─
user9708bf
08.07.2021 um 21:50
Ist das deine Funktion? ─ lunendlich 08.07.2021 um 17:31