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Vereinfachen Bruchaufgabe: Produktregel
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:32 Mi 17.10.2007
Autor: espritgirl

Hallo,

Ich habe ein Problem mir einer Aufgabe zu den Produktregeln:

[mm] f(x)=4x^{3}*\wurzel{x} [/mm]

[mm] f`(x)=12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{1}{2\wurzel{x}} [/mm]

So, das soll man noch vereinfachen können (laut Lösungen), dass da folgendes raus kommt:

[mm] f`(x)=14x^{2}*\wurzel{x} [/mm]


Könnt ihr mir bitte sagen, wie vereinfacht wurde?

Und kennt ihr eine gute Internetseite, auf der man sich nochmal so "zur Wiederholung" durch lesen kann, wie man Brüche etc vereinfachen kann? Also allgemeine Regeln?


Liebe Grüße,

Sarah :-)

        
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Vereinfachen Bruchaufgabe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:51 Mi 17.10.2007
Autor: schachuzipus

Hallöchen, Sarah,

das Zauberwort heißt, wie so oft, "gleichnamig machen"

Also:

[mm] $12x^2\sqrt{x}+4x^3\cdot{}\frac{1}{2\sqrt{x}}=12x^2\sqrt{x}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}$ [/mm]

Nun bringen wir den ersten Summanden durch Erweitern mit [mm] 2\sqrt{x} [/mm] auf den (dann gemeinsamen) Nenner [mm] 2\sqrt{x} [/mm]


Also: [mm] $\frac{\red{2\sqrt{x}}\cdot{}12x^2\sqrt{x}}{\red{2\sqrt{x}}}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}$ [/mm]

Hier kannst du das dann auf einen Bruchstrich schreiben und mal den Zähler zusammenfassen.

Wenn du das getan hast, bedenke, dass gilt: [mm] $\frac{1}{\sqrt{x}}=\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}=x^{-\frac{1}{2}}$ [/mm]

Versuch mal, ob du's bis zur Lösung schaffst...


Lieben Gruß

schachuzipus

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:11 Mi 17.10.2007
Autor: espritgirl

Hey du [winken],

[mm]12x^2\sqrt{x}+4x^3\cdot{}\frac{1}{2\sqrt{x}}=12x^2\sqrt{x}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}[/mm]

Das kann ich ja noch ohne Probleme nachvollziehen ;-) , aber

> Nun bringen wir den ersten Summanden durch Erweitern mit
> [mm]2\sqrt{x}[/mm] auf den (dann gemeinsamen) Nenner [mm]2\sqrt{x}[/mm]

wofür macht man das? um danach kürzen zu können?

[mm]\frac{\red{2\sqrt{x}}\cdot{}12x^2\sqrt{x}}{\red{2\sqrt{x}}}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}[/mm]

>  
> Hier kannst du das dann auf einen Bruchstrich schreiben und
> mal den Zähler zusammenfassen.

Ich probier es mal:

[mm] f`(x)=\bruch{2\wurzel{x}*12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{2}}{2\wurzel{x}+2\wurzel{x}} [/mm]

Ich kann doch nicht zusammen fassen - im Nenner ist ja eine Summe, da darf ich ja nicht kürzen. Und wenn ich im Nenner das [mm] \wurzel{x} [/mm] ausklammere, dann bringt mir das ja auch nicht viel, oder?

> Wenn du das getan hast, bedenke, dass gilt:
> [mm]\frac{1}{\sqrt{x}}=\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}=x^{-\frac{1}{2}}[/mm]

An welcher Stelle sollte mir das eine Hilfe sein...?

LG und danke für deine Antwort,
Sarah :-)

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:29 Mi 17.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo, die von schachuzipus vorgeschlagene Erweiterung kürzen wir doch nicht gleich wieder, bedenke, du kannst nur Brüche mit gleichen Nenner addieren z. B. [mm] \bruch{1}{8}+\bruch{2}{8}=\bruch{1+2}{8}=\bruch{3}{8}, [/mm] sicherlich erkennst du jetzt schon deinen Fehler,  im Nenner darf nur [mm] 2\wurzel{2} [/mm] stehen, somit lautet dein Bruch

[mm] \bruch{2*\wurzel{x}*12*x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}}{2\wurzel{2}} [/mm]

jetzt weißt du: [mm] \wurzel{x}*\wurzel{x}=x [/mm] und [mm] x^{2}*x=x^{3} [/mm] damit kommst du zum Ziel,

Steffi

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:54 Mi 17.10.2007
Autor: espritgirl

Hallo Steffie [winken],

Sorry, da muss ich noch mal nachfragen:

>
[mm]\bruch{2*\wurzel{x}*12*x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}}{2\wurzel{2}}[/mm]

Wieso denn nur [mm] 2\wurzel{2}? [/mm] Müsste da nicht eigentlich 4x stehen?
Wir haben unter dem Bruch ja [mm] 2\wurzel{2}+2\wurzel{2} [/mm] stehen, und [mm] \wurzel{x}*\wurzel{x}=x, [/mm] also 4x...

LG

Sarah :-)

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:07 Mi 17.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo, werden zwei gleichnamige Brüche addiert, so werden die Zähler addiert, der Nenner wird beibehalten, noch ein anderes Beispiel: [mm] \bruch{3}{15}+\bruch{11}{15}=\bruch{3+11}{15}=\bruch{14}{15} [/mm] das solltest du erst verstehen, war glaube in der 7., bevor du an die andere Aufgabe gehst,

Steffi



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Vereinfachen Bruchaufgabe: noch ein Versuch
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:17 Mi 17.10.2007
Autor: crashby

Hey,

[mm]f'(x)=12x^2\sqrt{x}+4x^3\cdot{}\frac{1}{2\sqrt{x}}=12x^2\sqrt{x}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}[/mm]

[mm]f'(x)=12x^2\sqrt{x}+\frac{4x^3}{2\sqrt{x}}[/mm]

Jetzt bilden wir unseren Hauptnenner, nämlich [mm]2*\sqrt{x}[/mm]

[mm]f'(x)=\frac{12x^2*2*\sqrt{x}*\sqrt{x}+4x^3}{2\sqrt{x}}[/mm]

Jetzt beachte [mm]\sqrt{x}*\sqrt{x}=x[/mm]

jetzt ein wenig klarer ?

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:31 Mi 17.10.2007
Autor: espritgirl

Hallo Crahby [winken],

Deine Antwort hat mir sehr geholfen, weil ich endlich verstanden habe, was man da macht... (Ich schiebe es einfach mal auf die Tatsache, dass ich seit 4 Stunden lerne und ich super müde bin ;-) ).

Aber dennoch muss ich - leider - erneut nachfragen:

[mm] f`(x)=\bruch{12x^{2}*\wurzel{x}*2*x+4x^{3}}{2\wurzel{x}} [/mm]

= [mm] \bruch{12x^{2}*2x+4x^{3}}{2\wurzel{x}} [/mm]

= [mm] \bruch{24x^{3}+4x^{3}}{2\wurzel{x}} [/mm]

= [mm] \bruch{4x^{3}(6x+1)}{2\wurzel{x}} [/mm]


Stimmt das so? Die Buchlösung ist ja noch meilenweit entfernt...


LG

Sarah

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:34 Mi 17.10.2007
Autor: Herby

Hallo Sarah,

> Hallo Crahby [winken],
>  
> Deine Antwort hat mir sehr geholfen, weil ich endlich
> verstanden habe, was man da macht... (Ich schiebe es
> einfach mal auf die Tatsache, dass ich seit 4 Stunden lerne
> und ich super müde bin ;-) ).
>  
> Aber dennoch muss ich - leider - erneut nachfragen:
>  
> [mm]f'(x)=\bruch{12x^{2}*\wurzel{x}*2*x+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{12x^{2}*2x+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{24x^{3}+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]

Zähler vereinfachen, nicht verschlimmern ;-)  [mm] (24+4)*x^3=28x^3 [/mm]

und dann das Ganze mit [mm] \wurzel{x} [/mm] erweitern -- danach 2x kürzen -- fertig


Liebe Grüße
Herby

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:38 Mi 17.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo Sarah, damit du nicht durcheinander kommst, Herby hat den Exponenten 3 vergessen, es sind [mm] 28x^{3} [/mm] Steffi

Bezug
                                                                                
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Vereinfachen Bruchaufgabe: Bug!?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:46 Mi 17.10.2007
Autor: Herby

Hallo Steffi,

das ist ja komisch - ich hatte den Fehler gleich beim Senden bemerkt und in Version 1 korrigiert - trotzdem wird es nicht angezeigt [kopfkratz3]


[guckstduhier]  https://matheraum.de/hist?i=310060



Ich lasse das mal so - zum Debuggen!


lg
Herby

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Vereinfachen Bruchaufgabe: noch einfacher
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:40 Mi 17.10.2007
Autor: crashby

Hey, mir fällt grad was auf :)

schauen wir uns nochmal die Funktion an:

[mm]f(x)=4x^3*\sqrt{x}[/mm]

das können wir vereinfachen !

[mm]f(x)=4x^3*x^{\frac{1}{2}}[/mm]  Potenzgesetz anwenden

[mm]f(x)=4x^{\frac{7}{2}}[/mm]

so nun ableiten!

[mm]f'(x)=\frac{7}{2}*4*x^{\frac{5}{2}}[/mm]

und tada [mm]f'(x)=14x^{\frac{5}{2}}[/mm]

Das ist äquivalent zu [mm]f'(x)=14x^2*\sqrt{x}[/mm]

lg George

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Vereinfachen Bruchaufgabe: nicht gleichnamig machen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:11 Mi 17.10.2007
Autor: Herby

Hallo Sarah,

> Hallo,
>  
> Ich habe ein Problem mir einer Aufgabe zu den
> Produktregeln:
>  
> [mm]f(x)=4x^{3}*\wurzel{x}[/mm]
>  
> [mm]f'(x)=12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{1}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> So, das soll man noch vereinfachen können (laut Lösungen),
> dass da folgendes raus kommt:
>  
> [mm]f'(x)=14x^{2}*\wurzel{x}[/mm]
>  
>
> Könnt ihr mir bitte sagen, wie vereinfacht wurde?
>  

[mm] f'(x)=12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{1}{2\wurzel{x}}*\red{\bruch{\wurzel{x}}{\wurzel{x}}}=... [/mm]

dann 2x kürzen und beide Teile addieren


Liebe Grüße
Herby



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Vereinfachen Bruchaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:21 Mi 17.10.2007
Autor: Steffi21

Hallo Herby, der Weg ist natürlich deutlich kürzer, manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht Steffi

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:30 Mi 17.10.2007
Autor: crashby

Hey Herby,

danke für den Tipp :) aber ich denke es ist verkehrt auch mit Hauptnenner weiter zurechnen, dann übt sie gleich nochmal, weil man das bei Ableitungen von Wurzelfunktionen öfters brauch.

ich verweise gerne auch nochmal auf meinen Artikel über Ableitungen mit 50 komplett gelösten Aufgaben.

Schau mal hier espritgirl:

http://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/article.php?sid=997

letzter Abschnitt dort findest Wurzeln :)

Achja ich will hier keine Werbung machen, ich werde den Artikel auch hier zur Verfügung stellen muss nur Zeit finden,wann ich das hier hinzufügen kann.

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Vereinfachen Bruchaufgabe: Zusammenfassung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:49 Do 18.10.2007
Autor: Herby

Hallo Sarah,


wie wäre es mit einer kleinen Zusammenfassung :-)



Weg 1:

> > [mm]f(x)=4x^{3}*\wurzel{x}[/mm]
>  >  
> > [mm]f'(x)=12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{1}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  >  
> > So, das soll man noch vereinfachen können (laut Lösungen),
> > dass da folgendes raus kommt:
>  >  
> > [mm]f'(x)=14x^{2}*\wurzel{x}[/mm]
>  >  

Lösung 1:

[mm] f'(x)=12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{1}{2\wurzel{x}}*\red{\bruch{\wurzel{x}}{\wurzel{x}}} [/mm]

[mm] =12x^{2}*\wurzel{x}+4x^{3}*\bruch{\wurzel{x}}{2\wurzel{x}*\wurzel{x}} [/mm]

[mm] =12x^{2}*\wurzel{x}+\red{4x^{3}}*\bruch{\wurzel{x}}{\red{2x}} [/mm]


[mm] =12x^2*\wurzel{x}+2x^2*\wurzel{x} [/mm]

[mm] =14x^2*\wurzel{x} [/mm]



Weg 2:
  

> Aber dennoch muss ich - leider - erneut nachfragen:
>  
> [mm]f'(x)=\bruch{12x^{2}*\wurzel{x}*2*x+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{12x^{2}*2x+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{24x^{3}+4x^{3}}{2\wurzel{x}}[/mm]
>  
> = [mm]\bruch{4x^{3}(6x+1)}{2\wurzel{x}}[/mm]

Hier ist ein Fehler: der Zähler muss [mm] 4x^3(6+1) [/mm] heißen.
  

>
> Stimmt das so? Die Buchlösung ist ja noch meilenweit
> entfernt...

Nein ist sie nicht :-)

Lösung 2:

[mm] \bruch{4x^{3}(6+1)}{2\wurzel{x}} [/mm]

[mm] =\bruch{4x^{3}(6+1)}{2\wurzel{x}}*\red{\bruch{\wurzel{x}}{\wurzel{x}}} [/mm]

[mm] =\bruch{4x^{3}(6+1)*\wurzel{x}}{2\wurzel{x}*\wurzel{x}} [/mm]

[mm] =\bruch{\red{4x^{3}}(6+1)*\wurzel{x}}{\red{2x}} [/mm]

[mm] =2x^2(6+1)*\wurzel{x}=2x^2*7*\wurzel{x} [/mm]

[mm] =14x^2*\wurzel{x} [/mm]



Weg 3 (von Chrashby vorgeschlagen)



> [mm]f(x)=4x^3*\sqrt{x}[/mm]
>  
> das können wir vereinfachen!
>  
> [mm]f(x)=4x^3*x^{\frac{1}{2}}[/mm]  Potenzgesetz anwenden
>  
> [mm]f(x)=4x^{\frac{7}{2}}[/mm]
>  
> so nun ableiten!
>  
> [mm]f'(x)=\frac{7}{2}*4*x^{\frac{5}{2}}[/mm]
>  
> und tada [mm]f'(x)=14x^{\frac{5}{2}}[/mm]
>  
> Das ist äquivalent zu [mm]f'(x)=14x^2*\sqrt{x}[/mm]



Viel Spaß hiermit ;-)

Liebe Grüße
Herby


Bezug
                
Bezug
Vereinfachen Bruchaufgabe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:38 Do 18.10.2007
Autor: espritgirl

Hey Herby [winken],

Danke für die tolle Zusammenfassung [ok], die hat mir wirklich geholfen. Auch heute morgen bin ich nicht zu der Lösung gekommen.

Wenn die Klausur vorbei ist, dann kaufe ich mir erst einmal ein Buch, in denen die Termumformungen noch mal durch leuchtet werden ;-)


Liebe Grüße,

Sarah :-)

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