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Hallo liebe Leute,

beschäftige mich gerade mit Ableitungen und im Zuge dessen mit folgender Funktion, die abgeleitet werden soll:

$$y=\frac { 2\cdot cosx-sinx }{ cosx+2\cdot sinx } $$

Mit $$u=2\cdot cosx-sinx\quad \\ u'=-2\cdot sinx-cosx\\ v=cosx+2\cdot sinx\\ v'=-sinx+2\cdot cosx$$

sieht man:

$$u'=-v\quad und\quad v'=u$$

Die Quotientenregel lautet dann dementsprechend:

$$y'=\frac { (-v)v-uu }{ { v }^{ 2 } } =-\frac { { u }^{ 2 }+{ v }^{ 2 } }{ v^{ 2 } } $$

Nun kann man laut Lösungshilfe den Zählerterm mithilfe des trigonometrischen Pythagoras weiter umformen. Ich weiß allerdings nicht, wie:

$${ u }^{ 2 }+{ v }^{ 2 }={ (2\cdot cosx-sinx) }^{ 2 }+{ (cosx+2\cdot sinx) }^{ 2 }$$

Wie mache ich denn hier weiter?


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Hi, Klammern ausquadrieren, zusammenfassen und \(5\) ausklammern. Dann siehst Du es.
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Bin in dem Moment irgendwie überhaupt nicht darauf gekommen, dass es sinnvoll sein könnte, auszuquadrieren. Hab es jetzt hinbekommen.
:-)
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y = (2·COS(x) - SIN(x)) / (COS(x) + 2·SIN(x))

Die Ableitung ergibt im Zähler

(- COS(x) - 2·SIN(x))·(COS(x) + 2·SIN(x)) - (2·COS(x) - SIN(x))·(2·COS(x) - SIN(x))

= (- COS(x)^2 - 2·SIN(x)·COS(x) - 2·SIN(x)·COS(x) - 4·SIN(x)^2) - (4·COS(x)^2 - 2·SIN(x)·COS(x) - 2·SIN(x)·COS(x) + SIN(x)^2)

= (- COS(x)^2 - 4·SIN(x)·COS(x) - 4·SIN(x)^2) - (4·COS(x)^2 - 4·SIN(x)·COS(x) + SIN(x)^2)

= - COS(x)^2 - 4·SIN(x)·COS(x) - 4·SIN(x)^2) - 4·COS(x)^2 + 4·SIN(x)·COS(x) - SIN(x)^2

= - 5·SIN(x)^2) - 5·COS(x)^2

= - 5·(SIN(x)^2) + COS(x)^2)

= - 5

y' = -5 / (COS(x) + 2·SIN(x))^2

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