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Zusammenfassung - Ableitungsregeln

Die Grundidee

Die Ableitungsfunktion zu einer Ausgangsfunktion kann man mit Hilfe der Definition der Ableitung bestimmen. Hier noch einmal eine Kurzübersicht zu diesem Prozess für die Funktion f mit f(x)=x2.

m(x,x+h)=f(x+h)f(x)h=2x+hh0f(x)=2x

Mit Ableitungsregeln geht das viel schneller. Man muss nur die für die gegebene Funktion passenden Regeln kennen.

f(x)=x2AusgangsfunktionAbleitungsregelnf(x)=2xAbleitungsfunktion

Die Potenzregel

Die Potenzregel beschreibt, wie man die Ableitungsfunktion einer Potenzfunktion direkt bestimmen kann.

Potenzregel:

Wenn f(x)=xn, dann gilt f(x)=nxn1 (für alle natürlichen Zahlen n).

Wenn f(x)=xr, dann gilt f(x)=rxr1 (für alle reellen Zahlen r).

Beispiele:

Potenzfunktionzugehörige Ableitungsfunktion
f(x)=x0=1f(x)=0x1=0
f(x)=x1=xf(x)=1x0=1
f(x)=x2f(x)=2x1=2x
f(x)=x3f(x)=3x2
f(x)=x4f(x)=4x3
......
f(x)=x1=1xf(x)=(1)x2=1x2
......
f(x)=x1/2=xf(x)=1/2x1/2=12x

Video - Die Potenzregel

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Die Summenregel

Die Summenregel beschreibt, wie man Funktionen ableitet, die als Summe von zwei Funktionen dargestellt werden können.

Summenregel:

Wenn f(x)=u(x)+v(x), dann gilt f(x)=u(x)+v(x).

Beispiele:

Ausgangsfunktionzugehörige Ableitungsfunktion
f(x)=x4+x2f(x)=4x3+2x
f(x)=x6+x5f(x)=6x5+5x4
f(x)=x2+1f(x)=2x+0=2x
f(x)=x3=x+(3)f(x)=10=1

Video - Die Summenregel

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Die Faktorregel

Die Faktorregel beschreibt, wie man Funktionen ableitet, die als Vielfaches einer anderen Funktion dargestellt werden können.

Faktorregel:

Wenn f(x)=cu(x), dann gilt f(x)=cu(x).

Beispiele:

Ausgangsfunktionzugehörige Ableitungsfunktion
f(x)=2x4f(x)=24x3=8x3
f(x)=0.5x3f(x)=1.5x2
f(x)=2x6f(x)=12x5
f(x)=x5f(x)=5x4

Video - Die Faktorregel

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Ableitung ganzrationaler Funktionen

Die bisher vorgestellten Regeln kann man beliebig kombinieren. Mit ihnen lassen sich insbesondere die ganzrationalen Funktionen ableiten.

Eine ganzrationale Funktion ist eine Funktion, die man als Summe aus mit Vorfaktoren versehenen Potenzfunktionen mit natürlichen Exponenten darstellen kann.

Beispiele:

ganzrationale Funktionzugehörige Ableitungsfunktion
f(x)=2x4+(1)x3+2x0=2x4x3+2f(x)=8x33x2
f(x)=0.5x3xf(x)=1.5x21
f(x)=2x6+3x4+x2f(x)=12x5+12x3+2x
f(x)=x5x41f(x)=5x44x3

Den höchsten Exponent der vorkommenden Potenzfunktionen einer ganzrationalen Funktionen nennt man auch Grad der ganzrationalen Funktion. Es gilt folgender Zusammenhang.

Wenn man eine ganzrationale Funktion vom Grad n ableitet, erhält man eine ganzrationale Funktion vom Grad n1.

Video - Ableitung ganzrationaler Funktionen

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