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Forum "Differenzialrechnung" - Ableitung x^(cos(x))
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Ableitung x^(cos(x)): Tipp
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:43 So 01.07.2007
Autor: nali

Aufgabe
Bilden sie die Ableitung der Funktion [mm] f(x)=x^{\cos(x)} [/mm]

Hallo erstmal!

Ich denke das man hier nur impliziert vorankommt.
Als ersten Schritt habe ich: [mm] \ln(y)=\ln(x^{\cos(x)}) [/mm]
Dann bilde ich die linke Ableitung: [mm] \bruch{y'^2}{y}=.. [/mm]
Die rechte Funktion ist vom Typ [mm] x^x, [/mm] wie leitet man so etwas ab.
Bin ich mit dem ln auf dem falschen Weg? Wäre für Tipps dankbar.

Grüße

        
Bezug
Ableitung x^(cos(x)): Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:54 So 01.07.2007
Autor: schachuzipus

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Hallo nali,

du kannst $f(x)=x^{\cos(x)}$ umschreiben in $f(x)=e^{\cos(x)\cdot{}\ln(x)}$

Denn die allg. Potenz $a^b$ ist definiert als $e^{b\cdot{}\ln(a)$

Das kannst du dann mit der Kettenregel ableiten...

LG

schachuzipus



Bezug
                
Bezug
Ableitung x^(cos(x)): Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:12 So 01.07.2007
Autor: nali

Hallo und danke für deine schnelle Antwort

[mm] (\bruch{\cos(x)}{x}-\ln(x)*\sin(x))*e^{\cos(x)*\ln(x)} [/mm] habe ich raus.

Funktioniert es auch beim typ [mm] y=x^{\cos(x+b)} [/mm] ???
Wäre es möglich diese Funktion aus der ursprünglichen Aufgabenstellung implizit abzuleiten? Wie hätte dann der Term ausgesehen?

Danke im vorraus für die Mühe!

Bezug
                        
Bezug
Ableitung x^(cos(x)): siehe unten!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:24 So 01.07.2007
Autor: Loddar

Hallo nali!



> [mm](\bruch{\cos(x)}{x}-\ln(x)*\sin(x))*e^{\cos(x)*\ln(x)}[/mm] habe  ich raus.

[ok]

  

> Funktioniert es auch beim typ [mm]y=x^{\cos(x+b)}[/mm] ???

Klar, und zwar nach demselben Schema!


> Wäre es möglich diese Funktion aus der ursprünglichen
> Aufgabenstellung implizit abzuleiten? Wie hätte dann der
> Term ausgesehen?

Siehe unten bei meiner anderen Antwort.


Gruß
Loddar


Bezug
        
Bezug
Ableitung x^(cos(x)): implizit
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:00 So 01.07.2007
Autor: Loddar

Hallo nali!


Es funktioniert auch implizit, wenn Du auf der rechten Seite der Gleichung zunächst ein MBLogarithmusgesetz anwendest mit [mm] $\log_b\left(a^m\right) [/mm] \ = \ [mm] m*\log_b(a)$ [/mm] .

[mm]\ln(y)=\ln\left[x^{\cos(x)}\right] \ = \ \cos(x)*\ln(x)[/mm]

Nun kannst Du ableiten. Dabei musst Du auf der rechten Seite die MBProduktregel verwenden:

[mm] $\bruch{y'}{y} [/mm] \ = \ ...$


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Ableitung x^(cos(x)): Logarithmische Differentiation
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:27 So 01.07.2007
Autor: Somebody


> Hallo nali!
>  
>
> Es funktioniert auch implizit, wenn Du auf der rechten
> Seite der Gleichung zunächst ein MBLogarithmusgesetz
> anwendest mit [mm]\log_b\left(a^m\right) \ = \ m*\log_b(a)[/mm] .
>  
> [mm]\ln(y)=\ln\left[x^{\cos(x)}\right] \ = \ \cos(x)*\ln(x)[/mm]
>  
> Nun kannst Du ableiten. Dabei musst Du auf der rechten
> Seite die MBProduktregel verwenden:
>  
> [mm]\bruch{y'}{y} \ = \ ...[/mm]

Diese Grundidee wird von manchen als wichtig genug eingeschätzt, um sie als fixe Regel der "Logarithmischen Differentiation" zu formulieren:
[mm]f'(x)=f(x)\cdot\big(\ln(f(x))\big)'[/mm]

Was nichts Tiefsinnigeres ist als Anwendung der Kettenregel
[mm]\big(\ln(f(x))\big)' = \frac{1}{f(x)}\cdot f'(x)[/mm]

nach [mm]f'(x)[/mm] aufgelöst.

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