So, hallo Gast:
Zunächst erst einmal die erste Ableitung: Die hat dir schon asinus gegeben. Hier noch ein Hinweis.
Vereinfacht:
cos(−mx)=cos(mx)−sin(−mx)=sin(mx)
Man kann deine Funktion auch vereinfachen:
y=f(x)=2cos(−mx)=2cos(mx)
Mit der "vereinfachten" Variante kommt man auf:
y´=f´(x)=2m⋅sin(mx)cos2(mx)=−2m⋅sin(−mx)cos2(−mx)
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)=u(x)⋅v(x)y´=f´(x)=u´(x)⋅v(x)+v´(x)⋅u(x)
Für unser Funktion:
y=f(x)=2m⋅sin(mx)cos2(mx)=2m⋅sin(mx)⋅[cos(mx)]−2
Auseinander nehmen:
u(x)=2m⋅sin(mx)u´(x)=2m2⋅cos(mx)
v(x)=[cos(mx)]−2v´(x)=2m⋅sin(mx)⋅[cos(mx)]−3
Einsetzten:
y´=f´(x)=2m2⋅cos(mx)⋅[cos(mx)]−2+2m⋅sin(mx)⋅[cos(mx)]−3⋅2m⋅sin(mx)
Als Brüche Umschreiben:
y´=f´(x)=2m2cos(mx)cos2(mx)+2m⋅sin(mx)⋅2m⋅sin(mx)cos3(mx)y´=f´(x)=2m2cos(mx)+4m2⋅sin2(mx)cos3(mx)Erweitern:y´=f´(x)=2m2⋅cos2(mx)cos(mx)⋅cos2(mx)+4m2⋅sin2(mx)cos3(mx)Auflösen:y´=f´(x)=2m2⋅[cos2(mx)+2⋅sin(mx)]cos3(mx)
Nun wird der trigonometrische Pythagoras angewendet:
1=cos2(x)+sin2(x)cos2(x)=1−sin2(x)Einsetzen:y´=f´(x)=2m2⋅[1−sin2(mx)+2⋅sin2(mx)]cos3(mx)y´=f´(x)=2m2⋅[1+sin2(mx)]cos3(mx)
Quotientenregel kommt auch gelich noch =)
gruß gandalfthegreen