AnleitungAnalysisAnalysis 1

Ableitungsregeln: Produkt-, Quotienten- und Kettenregel erkennen.

Zerlege die Funktion zuerst in äußere und innere Struktur und leite dann in einer kontrollierten Rechenkette ab.

Titelbild: Ableitungsregeln: Produkt-, Quotienten- und Kettenregel erkennen.

Struktur erkennen

FormRegel
u(x)v(x)u(x)v(x)Produktregel
u(x)/v(x)u(x)/v(x)Quotientenregel
g(h(x))g(h(x))Kettenregel
u(x)v(x)u(x)^{v(x)}logarithmisch differenzieren
F(x,y(x))=0F(x,y(x))=0implizit differenzieren

Mehrere Regeln in einer Rechnung

f(x)=x2e3x. f(x)=x^2e^{3x}.

RechnungRegel
f'=(x2)'e3x+x2(e3x)'f'= (x^2)'e^{3x}+x^2(e^{3x})'Produktregel
=2xe3x+x2e3x·3=2xe^{3x}+x^2e^{3x}\cdot3Potenz- und Kettenregel
=xe3x(2+3x)=xe^{3x}(2+3x)ausklammern

Quotientenregel kontrolliert

Für g(x)=ln(x)/(1+x)g(x)=\ln(x)/(1+x):

g'(x)=(1/x)(1+x)-ln(x)(1+x)2. g'(x)=\frac{(1/x)(1+x)-\ln(x)}{(1+x)^2}.

Nennerquadrieren und Reihenfolge „unten mal oben' minus oben mal unten'“ sichtbar lassen.

Logarithmisches Differenzieren

Für y=xxy=x^x mit x>0x>0:

RechnungSchritt
lny=xlnx\ln y=x\ln xlogarithmieren
y'/y=lnx+1y'/y=\ln x+1implizit und Produktregel
y'=xx(lnx+1)y'=x^x(\ln x+1)mit y multiplizieren

Implizites Differenzieren

Für x2+y2=5x^2+y^2=5:

2x+2yy'=0⇒y'=-xy. 2x+2yy'=0\quad\implies\quad y'=-\frac{x}{y}.

Die Formel gilt nur an Punkten mit y≠0y\neq0.

Fehlercheck

  • Bei Kettenregel jede innere Ebene genau einmal ableiten.
  • Vor dem Kürzen Definitionslücken notieren.
  • Quotientenregel nicht als Quotient der Ableitungen schreiben.

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