Du verwendest die Produktregel nur für die Ableitung von Funktionen der Form, also ausschließlich für Produkte, die in beiden Faktoren die Variable x enthalten, und nur dann, wenn du die einzelnen Faktoren nicht schnell ausmultiplizieren kannst. Produktregel Du findest diese Formel auch auf deiner Merkhilfe. Am besten, du merkst sie dir in der folgenden Kurzform: In Worten:Gehen wir vom Normalfall aus, dass die Variable mit x bezeichnet ist und wir nach x ableiten sollen. Um ein Produkt abzuleiten, das in beiden Faktoren x enthält, geht man folgendermaßen vor: Ersten Faktor ableiten zweiten Faktor hinschreiben + ersten Faktor hinschreiben zweiten Faktor ableiten Schauen wir uns doch gleich ´mal einige konkrete Beispiele an. 1. Bsp. : Differenziere folgende Funktionen und vereinfache die Ableitung jeweils soweit möglich. a. ) b. ) c. ) d. Ableiten produktregel mit 3 faktoren. ) (Nur für Schüler, welche die e-Funktion bereits kennen) e. ) (Nur für Schüler, welche die ln-Funktion bereits kennen) Lösung: Zu 1a. ) Um die Funktion nach x zu differenzieren, d. h. abzuleiten, muss die Produktregel angewendet werden, weil es sich um Produkt handelt, das in beiden Faktoren die Variable x enthält.
Höhere Ableitungen Auch die Regel für Ableitungen -ter Ordnung für ein Produkt aus zwei Funktionen war schon Leibniz bekannt und wird entsprechend manchmal ebenfalls als Leibnizsche Regel bezeichnet. Sie ergibt sich aus der Produktregel mittels vollständiger Induktion zu Die hier auftretenden Ausdrücke der Form sind Binomialkoeffizienten. Die obige Formel enthält die eigentliche Produktregel als Spezialfall. Sie hat auffallende Ähnlichkeit zum binomischen Lehrsatz Diese Ähnlichkeit ist kein Zufall, der übliche Induktionsbeweis läuft in beiden Fällen vollkommen analog; man kann die Leibnizregel aber auch mit Hilfe des binomischen Satzes beweisen. Für höhere Ableitungen von mehr als zwei Faktoren lässt sich ganz entsprechend das Multinomialtheorem übertragen. Produktregel | MatheGuru. Es gilt: Höherdimensionaler Definitionsbereich Verallgemeinert man auf Funktionen mit höherdimensionalem Definitionsbereich, so lässt sich die Produktregel wie folgt formulieren: Es seien eine offene Teilmenge, differenzierbare Funktionen und ein Richtungsvektor.
$f(x)=\cos^2(x)$ Dies ist eine Kurzschreibweise für $f(x)=(\cos(x))^2$. Diese Funktion kann man nach der Kettenregel ableiten, aber auch die Produktregel ist möglich, indem man das Quadrat als Produkt von zwei gleichen Faktoren schreibt: $f(x)=(\cos(x))^2=\cos(x)\cdot \cos(x)$ Nun kommt wieder die Produktregel zum Einsatz: $\begin{align*}f'(x)&=-\sin(x)\cdot \cos(x)+\cos(x)\cdot (-\sin(x))\\ &=-2\sin(x)\cos(x)\end{align*}$ $f(x)=3\cdot (x^4-4x)$ Dies ist eigentlich kein Fall für die Produktregel, sondern für die Faktorregel, da der erste Faktor nicht von der Variablen $x$ abhängt. Wenn Sie dennoch die Produktregel anwenden, denken Sie daran, dass die Ableitung einer Zahl Null ergibt und in diesem Fall nicht weggelassen werden darf, weil es sich um einen Faktor und nicht um einen Summanden handelt: $\begin{align*}f'(x)&=\underbrace{\color{#f00}{0}\cdot (x^4-4x)}_{=0}+3\cdot (4x^3-4)\\& =3\cdot (4x^3-4)\\ &=12x^3-12\end{align*}$ $f(x)=-2\cdot x\cdot \cos(x)+\frac 25x^5$ Lassen Sie sich nicht verunsichern: es handelt sich nicht etwa um drei Faktoren, sondern nur um zwei, da der erste Faktor eine Zahl ist.
Für Produkte p = u ⋅ v ⋅ w aus drei Faktoren u, v und w gilt (in Kurzform): p ' = ( u ⋅ v) ' ⋅ w + ( u ⋅ v) ⋅ w ' = ( u ' ⋅ v + u ⋅ v ') ⋅ w + u ⋅ v ⋅ w ' = u ' ⋅ v ⋅ w + u ⋅ v ' ⋅ w + u ⋅ v ⋅ w ' Man sieht: Es wird die Summe aus den Produkten der Ableitung jeweils eines der Faktoren mit dem Produkt aller anderen Faktoren gebildet.
Stufe gibt es $$n_1$$ Möglichkeiten, auf der 2. Stufe $$n_2$$ Möglichkeiten usw. Auf der k. Stufe gibt es $$n_k$$ Möglichkeiten. Gesamtzahl der Möglichkeiten: $$n_1*n_2*…*n_k$$ Beispiel 2: Ziehen ohne Zurücklegen Luca möchte sich 4 Kugeln Eis kaufen. Es gibt 8 Sorten Eis. Auch hier kannst du dir eine Reihenfolge der Kugeln denken, z. Produktregel mit 3 faktoren e. B. die Reihenfolge, in der der Eisverkäufer die Eiskugeln in den Becher füllt. Wenn Luca nur unterschiedliche Sorten auswählt, steht bei jedem Schritt immer eine Sorte weniger zur Auswahl. Allerdings ordnest du hier die 8 Sorten nicht vollständig an: Nach der vierten Kugel ist Schluss. Bei der ersten Kugel stehen alle acht Sorten zur Auswahl, bei der zweiten die verbleibenden sieben Sorten, bei der dritten die restlichen sechs Sorten, bei der vierten die restlichen fünf Sorten. Gesamtzahl der Möglichkeiten: $$8*7*6*5$$ Möglichkeiten. Bild: (levent songur) Ein klassisches Beispiel für Ziehen ohne Zurücklegen ist Lotto. Beispiel 3: Ziehen mit Zurücklegen Nun soll Luca von einer Sorte auch mehrere Kugeln wählen können.