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Praktische Umformungen für die Ableitung von Wurzelfunktionen

10Die Kettenregel am Beispiel

Schau dir das Beispiel von vorher nochmal an:

Innere Funktion vorbereiten

Die innere Funktion ist die Basis der Potenzfunktion.

v(x)=x2+1v(x)= x^2+1

Leite die Funktion mithilfe der Ableitungsregel für Potenzfunktionen ab.

v(x)=2xv'(x)=2x

Äußere Funktion

Die äußere Funktion ist der Exponent der Potenzfunktion zur neuen Basis xx.

u(x)=x13u(x)=x^\frac 1 3

Leite die Funktion mithilfe der Ableitungsregel für Potenzfunktionen ab.

u(x)=13x131u'(x)=\frac 13 x^{\frac 1 3 -1}

Subtrahiere im Exponenten.

u(x)=13x23u'(x)=\frac 1 3 x^{-\frac 2 3}

Kettenregel anwenden

f(x)\displaystyle f'\left(x\right)==u(v(x))v(x)\displaystyle u'(v(x))\cdot v'(x)

Setze die Ergebnisse von oben ein. Beachte, dass die Funktionen uu' und vv verkettet werden.

==13(x2+1)232x\displaystyle \frac{1}{3}(x^2+1)^{-\frac{2}{3}}\cdot2x

Berechne 132x\frac 1 3 \cdot 2x.

==2x3(x2+1)23\displaystyle \frac{2x}{3}(x^2+1)^{-\frac{2}{3}}

Da der Exponent der Klammer negativ ist, kannst du den Term mit dem Potenzgesetz für negative Exponenten in einen Bruch umformen.

==2x31(x2+1)23\displaystyle \frac{2x}{3}\cdot\frac{1}{(x^2+1)^{\frac{2}{3}}}

Der Bruch im Exponenten von (x2+1)(x^2+1) ergibt nach Anwendung des Potenzgesetzes für rationale Exponenten wieder eine Wurzel.

==2x31(x2+1)23\displaystyle \frac{2x}{3}\cdot\frac{1}{\sqrt[3]{(x^2+1)^2}}

Multipliziere die beiden Brüche.

==2x3(x2+1)23\displaystyle \frac{2x}{3\sqrt[3]{(x^2+1)^2}}

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