Die Beispiele umfassen nur rationale und trigonometrische Funktionen, da die Quotientenregel meist vor der Einführung weiterer Funktionsklassen behandelt wird. Da die Quotientenregel sehr häufig gemeinsam mit der Kettenregel auftaucht, habe ich auch ein Beispiel für diese Kombination aufgenommen. Wann braucht man die Quotientenregel? Die Verwendung dieser Ableitungsregel liegt nahe, wenn der Funktionsterm ein Bruch ist. Allerdings gibt es Beispiele gebrochener Funktionen, bei denen man durch geeignetes Umformen ohne Quotientenregel schneller ans Ziel gelangt. Quotientenregel $f(x)=\dfrac{u(x)}{v(x)}\quad$ $\Rightarrow \quad$ $f'(x)=\dfrac{u'(x)\cdot v(x)-u(x)\cdot v'(x)}{(v(x))^2}$ oder kurz $\left( \dfrac{u}{v}\right)'=\dfrac{u'v-uv'}{v^2}$ Beispiele $f(x)=\dfrac{x^2}{2x+4}$ Zu Beginn notieren wir Zähler und Nenner sowie deren Ableitungen. $\begin{align} u(x)&=x^2 & u'(x)&=2x\\v(x)&=2x+4 & v'(x)&= 2\end{align}$ Diese Terme werden in die Quotientenregel eingesetzt: $f'(x)=\dfrac{2x\cdot (2x+4)-x^2\cdot 2}{(2x+4)^2} $ Der Term $2x + 4$ darf natürlich nicht gekürzt werden, da er im Zähler in einer Summe bzw. Produktregel | Mathebibel. Differenz steht.
Diese Beispiele zeigen die Berechnung anhand der allgemeine Produktregel. Quotientenregel Die Quotientenregel wird eingesetzt, wenn ihr einen Bruch ableiten wollt. Wie zeigen euch, wie dies am einfachsten berechnet wird. Differentiationsregeln: Produktregel, Quotientenregel • 123mathe. Ausführliche Formel: Kurze Formel: Den Zähler ersetzt ihr mit u und den Nenner mit v. Ihr leitet dann die beiden Substitute ab und setzt diese in y' ein. Das folgende Beispiel macht dies klar: Lass es uns wissen, wenn dir der Beitrag gefällt. Das ist für uns der einzige Weg herauszufinden, ob wir etwas besser machen können.
Somit erhält man als Ausdruck: \${f(x+h)*g(x+h)-f(x)*g(x+h)+f(x)*g(x+h) -f(x)*g(x)}/h\$ Den Bruch kann man nun auseinanderziehen zu \${f(x+h)*g(x+h)-f(x)*g(x+h)}/h+{f(x)*g(x+h) -f(x)*g(x)}/h\$ Im vorderen Teil kann man \$g(x+h)\$ ausklammern, im hinteren Teil \$f(x)\$, also: \$g(x+h)*{f(x+h)-f(x)}/h + f(x) *{g(x+h)-g(x)}/h\$ Lässt man nun h gegen 0 laufen, so erhält man den Differentialquotienten, der der Ableitung von \$p(x)\$ entspricht. Nicht vergessen: \$lim_{h->0} {f(x+h)-f(x)}/h =f'(x)\$ und \$lim_{h->0} {g(x+h)-g(x)}/h=g'(x)\$ Somit erhält man insgesamt die Produktregel: \$p'(x)=(f(x)*g(x))'=f(x)*g'(x)+f'(x)*g(x)\$ 1. 3. Produkt- und Quotientenregel. Beispiele Gehen wir zurück zu unserem Anfangsbeispiel: Dort war zunächst die Ableitung von \$x^2*x^3\$ zu berechnen. Zunächst benötigt man \$f(x)\$, \$g(x)\$ und die zugehörigen Ableitungen: \$f(x)\$ \$x^2\$ \$g(x)\$ \$x^3\$ \$f'(x)\$ \$2x\$ \$g'(x)\$ \$3x^2\$ Somit ergibt die Produktregel: \$(x^2*x^3)'=x^2*3x^2+2x*x^3=3x^4+2x^4=5x^4\$ Der Vergleich mit dem Einstiegsbeispiel zeigt, dass mit Hilfe der Produktregel nun tatächlich das Gleiche herauskommt, wie beim direkten Ableiten von \$x^5\$.
Wer dabei noch unsicher ist wirft einen Blick auf die Potenzregel. Für die E-Funktion e tx benötigen wir jetzt nicht die Produktregel, sondern die Kettenregel. Dazu leiten wir den Exponenten ab und erhalten für die Ableitung des Exponenten einfach nur t. Dies wird multipliziert mit e tx. Durch diese Berechnungen erhalten wir u' = -1 und v' = t·e tx. Im Anschluss nehmen wir die allgemeine Gleichung für Ableitungen und setzen u, u', v und v' ein. Beispiel 3: Dreifache Produktregel mit E-Funktion In diesem Beispiel kommt neben einer E-Funktion noch ein Sinus vor und eine Potenz. Wie lautet die erste Ableitung? Es gibt auch die dreifache Produktregel. Diese setzt man ein, wenn man nicht nur ein Produkt hat, sondern gleich zwei Multiplikationen vorkommen. Wir haben drei Faktoren. Quotientenregel mit produktregel 3. Dazu unterteilen wir die Funktion in drei Teile mit u, v und w. Für die Ableitung von 5x 3 wird die Potenzregel benötigt. Die Ableitung von sinx ist einfach cosx und die E-Funktion e x abgeleitet bleibt e x. Im Anschluss nehmen wir die dreifache Produktregel (Siehe im Rechenweg unten) und setzen alles ein.
Bisher haben wir die einfachen Ableitungsregeln kennengelernt. Jetzt gibt es aber auch aus einzelnen Produkten bzw. Quotienten zusammengesetzte Funktionsgleichungen wie etwa f(x)=(2x+3) 4 ⋅(e -x +x) oder auch. Quotientenregel mit produktregel ableitung. Im ersteren Falle könnten wir zwar mit Ausmultiplizieren einzelne Funktionsglieder erhalten, die wir mit den bekannten Regeln ableiten könnten, allerdings wäre das eine sehr umständliche Vorgehensweise. Im zweiten Fall ist ein Ausmultiplizieren nicht möglich. Um derart gestaltete Funktionen ableiten zu können, existieren zwei zusätzliche Regeln, nämlich die Produktregel und die Quotientenregel. Wie der Name schon sagt, wird die Produktregel für Produkte und die Quotientenregel eben für Quotienten eingesetzt. Um die Produkt- und Quotientenregel kennen zu lernen, kannst du dir die folgenden Videos betrachten, oder aber du liest dir die verbalen Beschreibungen im Einzelnen durch.