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Forum "Uni-Sonstiges" - Differentialrechnung
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Differentialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:37 Fr 09.12.2011
Autor: sissile

Aufgabe
Ableiten
1)
f(x) = log ( [mm] x^2 [/mm] + 2)

2)
f (x) = [mm] \frac {1+(cosx)^2}{1+(cosx)^{-2}} [/mm]

1)
log ( [mm] x^2 [/mm] + 2) = log [mm] x^2 [/mm] * log 2
f'(x) = 2/x * log 2
Ist nicht log 2 hier eine Konstante die einfach so bleibt? und log [mm] x^2 [/mm] muss ich mit der kettenregel differenzieren?

2) Quotentenregel oder?
f (x) = [mm] \frac {1+(cosx)^2}{1+(cosx)^{-2}} [/mm]
f'(x) = [mm] \frac{(0+2(cos x) \cdot - sin x) \cdot ( 1+(cos x)^{-2} ) - ( 1 + (cos x)^2 ) \cdot (0 - \frac{2}{(cos x)^3} \cdot -sin x )}{(1 +(cos x)^{-2})^2} [/mm]



f'(x) = [mm] \frac{-2 cosx *sinx + \frac{-2 sin x}{cosx} - \frac{sinx}{(cosx)^3} - \frac{2sinx}{cosx}}{(1 +(cos)^{-2})^2} [/mm]

Ich bin mir nicht sicher ob es stimmt und wenn ja wie tuhe ich am besten weiter?

        
Bezug
Differentialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:59 Fr 09.12.2011
Autor: Blech

Hi,

> log ( $ [mm] x^2 [/mm] $ + 2) = log $ [mm] x^2 [/mm] $ * log 2

Hier erfindest Du völlig neue Rechenregeln... =)


> 2) Quotentenregel oder?

Ja, aber es ist leichter, wenn Du noch die Kettenregel reinbringst:

[mm] $g(y)=\frac{1+y^2}{1+\frac 1{y^2}}=\frac{y^2+y^4}{y^2+1}$ [/mm]
[mm] $h(x)=\cos(x)$ [/mm]

$f(x)=g(h(x))$

Es rechnet sich leichter, weil in g nicht die ganzen sin und cos stehen.



Deine Ableitung stimmt aber.

> f'(x) = $ [mm] \frac{-2 cosx \cdot{}sinx + \frac{-2 sin x}{cosx} - \frac{sinx}{(cosx)^3} - \frac{2sinx}{cosx}}{(1 +(cos)^{-2})^2} [/mm] $

Hier ist bei [mm] $\frac{sinx}{(cosx)^3}$ [/mm] der Faktor 2 verschwunden.

Klammer im Zähler [mm] $-2\cos [/mm] x [mm] \sin [/mm] x$ (geht einfacher schrittweise, statt alles auf einmal) aus, und vergleich, was übrigbleibt, mit dem Nenner.


> tuhe

Bitte was?


ciao
Stefan

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Differentialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:11 Fr 09.12.2011
Autor: sissile


> log ( $ [mm] x^2 [/mm] $ + 2)

u= log x u' = 1/x
v = [mm] x^2 [/mm] + 2 v'= 2x
f'(x) = 1/ [mm] (x^2 [/mm] + 2) * 2x


f'(x) = $ [mm] \frac{-2 cosx \cdot{}sinx + \frac{-2 sin x}{cosx} - \frac{2sinx}{(cosx)^3} - \frac{2sinx}{cosx}}{(1 +(cosx)^{-2})^2} [/mm] $

f' (x) = [mm] \frac{-sinx * (2cosx +\frac{2}{cosx} + \frac{2}{(cosx)^3}+\frac{2}{cosx})}{(1 +(cosx)^{-2})^2} [/mm]

f' (x) = [mm] \frac{-sinx * 2cosx * (1 +\frac{1}{cosx^2} + \frac{1}{(cosx)^4}+\frac{1}{cosx^2})}{(1 +(cosx)^{-2})^2} [/mm]

f' (x) = [mm] \frac{-sinx * 2cosx * ( \frac {2* (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4}{cosx^4})}{(1 +(cosx)^{-2})^2} [/mm]


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Differentialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:25 Fr 09.12.2011
Autor: schachuzipus

Hallo sissile,


> > log ( [mm]x^2[/mm] + 2)
> Wie löse ich es dann?

Mit der Kettenregel, es ist [mm]\left[\ln(g(x))\right]'=\frac{1}{g(x)}\cdot{}g'(x)[/mm]

>  
>
> f'(x) = [mm]\frac{-2 cosx \cdot{}sinx + \frac{-2 sin x}{cosx} - \frac{2sinx}{(cosx)^3} - \frac{2sinx}{cosx}}{(1 +(cosx)^{-2})^2}[/mm]
>  
> f' (x) = [mm]\frac{-sinx * (2cosx +\frac{2}{cosx} + \frac{2}{(cosx)^3}+\frac{2}{cosx})}{(1 +(cosx)^{-2})^2}[/mm]
>  
> f' (x) = [mm]\frac{-sinx * 2cosx * (1 +\frac{1}{cosx^2} + \frac{1}{(cosx)^4}+\frac{1}{cosx^2})}{(1 +(cosx)^{-2})^2}[/mm] [ok]

Das hättest du auch in einem Schritt machen können ;-)

>  
> f' (x) = [mm]\frac{-sinx * 2cosx * ( \frac {2* (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4}{cosx^4})}{(1 +(cosx)^{-2})^2}[/mm] [ok]

Das sieht soweit richtig aus!

Gruß

schachuzipus



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Bezug
Differentialrechnung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:36 Fr 09.12.2011
Autor: sissile

hei danke
> log ( $ [mm] x^2 [/mm] $ + 2)

u= log x u' = 1/x
v = $ [mm] x^2 [/mm] $ + 2 v'= 2x
f'(x) = 1/ $ [mm] (x^2 [/mm] $ + 2) * 2x


> f' (x) = $ [mm] \frac{-sinx \cdot{} 2cosx \cdot{} ( \frac {2\cdot{} (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4}{cosx^4})}{(1 +2(cosx)^{-2} + (cosx)^{-4}} [/mm] $

f' (x) =  [mm] \frac{-sinx \cdot{} 2cosx \cdot{} (2\cdot{} (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4)}{(cos x)^4 + 2* (cos x)^2 + 1} [/mm]

f' (x) =-sinx [mm] \cdot{} [/mm] 2cosx
Ich hoffe mal, dass es so korrekt ist

Bezug
                                        
Bezug
Differentialrechnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:39 Fr 09.12.2011
Autor: notinX

Hallo,

> hei danke
>  > log ( [mm]x^2[/mm] + 2)

>  
> u= log x u' = 1/x
>  v = [mm]x^2[/mm] + 2 v'= 2x
>  f'(x) = 1/ [mm](x^2[/mm] + 2) * 2x
>
>
> > f' (x) = [mm]\frac{-sinx \cdot{} 2cosx \cdot{} ( \frac {2\cdot{} (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4}{cosx^4})}{(1 +2(cosx)^{-2} + (cosx)^{-4}}[/mm]
>  
> f' (x) =  [mm]\frac{-sinx \cdot{} 2cosx \cdot{} (2\cdot{} (cos x)^2 + 1 + (cosx)^4)}{(cos x)^4 + 2* (cos x)^2 + 1}[/mm]
>  
> f' (x) =-sinx [mm]\cdot{}[/mm] 2cosx
>  Ich hoffe mal, dass es so korrekt ist

ja, beides korrekt.

Gruß,

notinX

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Differentialrechnung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:47 Fr 09.12.2011
Autor: sissile

Danke notinX  und die anderen Helfenden.
Liebe Grüße

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