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So, hallo Gast:

Zunächst erst einmal die erste Ableitung: Die hat dir schon asinus gegeben. Hier noch ein Hinweis.

 

Vereinfacht:

\(cos(-m x)= cos(m x)\\ -sin(-m x)=sin(m x)\\ \)

Man kann deine Funktion auch vereinfachen:

 

\(y=f(x)=\frac{2}{cos(-mx)}=\frac{2}{cos(m x)}\)

 

Mit der "vereinfachten" Variante kommt man auf:

 

\(y´=f´(x)=\frac{2 m\cdot sin(m x)}{cos^2(m x)}=\frac{-2 m\cdot sin(-m x)}{cos^2(-m x)}\)

 

Zur 2. Ableitung

Vorsicht: Zur Übersicht habe ich nun die erste Ableitung als GRUNDFUNKTION (y)=f(x) genommen, damit ich nicht immer y´´ und f´´(x) schreiben muss und die Regeln besser übertragbar sind!!!

 

Produktregel:

 

Allgemein:

 

\(y= f(x)= \color{red} {u(x)}\cdot \color{green} v(x)\\ y´=f´(x)=u´(x)\cdot\color{green} v(x) +\color{blue}v´(x)\cdot\color{red} u(x)\)

 

Für unser Funktion:

 

\(y=f(x)=\frac{2m\cdot sin(mx)}{cos^2(m x)}=\color{red}2 m\cdot sin(m x)\cdot \color{green}[cos(m x)]^{-2}\)

Auseinander nehmen:

 

\(\color{red}u(x)=2m\cdot sin(m x)\\ u´(x)=2 m^2\cdot cos(m x)\)

 

\(\color{green}v(x)=[cos(m x)]^{-2}\\ \color{blue}v´(x)=2 m\cdot sin(m x)\cdot [cos(mx)]^{-3} \)

 

Einsetzten:

 

\(y´=f´(x)=2m^2\cdot cos(m x)\cdot\color{green} [cos(m x)]^{-2} +\color{blue}2m\cdot sin(mx)\cdot [cos(mx)]^{-3}\cdot \color{red}2m\cdot sin(mx)\)

 

Als Brüche Umschreiben:

 

\(y´=f´(x)= \frac{2m^2cos(mx)}{\color{green}cos^2(mx)} + \frac{\color{blue}2m \cdot sin(mx)\cdot\color{red}2m\cdot sin(mx)}{\color{blue}cos^3(mx)}\\ y´=f´(x)=\frac{2m^2}{cos(mx)}+\frac{4m^2\cdot sin^2(mx)}{cos^3(mx)}\\ Erweitern:\\ y´=f´(x)=\frac{2m^2\color{gray}\cdot cos^2(mx)}{cos(mx)\cdot \color{gray}cos^2(mx)}+\frac{4m^2\cdot sin^2(mx)}{cos^3(mx)}\\ Auflösen: y´=f´(x)=\frac{2m^2\cdot [cos^2(mx)+2\cdot sin(mx)]}{cos^3(mx)}\)

 

Nun wird der trigonometrische Pythagoras angewendet:

 

\(1= cos^2(x)+sin^2(x)\\ cos^2(x)=1-sin^2(x)\\ Einsetzen:\\ y´=f´(x)=\frac{2m^2\cdot [1-sin^2(mx)+2\cdot sin^2(mx)]}{cos^3(mx)}\\ y´=f´(x)=\frac{2m^2\cdot [1+sin^2(mx)]}{cos^3(mx)}\)

 

Quotientenregel kommt auch gelich noch =)

 

gruß gandalfthegreen

18.06.2016
17.06.2016
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17.06.2016
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