In diesem Fall lässt sich die Kettenregel wie folgt schreiben: Der letzte Malpunkt bezeichnet dabei das Skalarprodukt zwischen zwei Vektoren, dem Gradienten der Funktion, ausgewertet an der Stelle, und der vektorwertigen Ableitung der Abbildung. [1] Kettenregel und Richtungsableitung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Für den Spezialfall,, mit, ist die Richtungsableitung von im Punkt in Richtung des Vektors. Aus der Kettenregel folgt dann Es ergibt sich also die übliche Formel für die Berechnung der Richtungsableitung: [1] Beispiel [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] In diesem Beispiel bildet die äußere Funktion, abhängig von. Somit ist Als innere Funktion setzen wir, abhängig von der reellen Variablen. Ableiten ergibt Nach der allgemeinen Kettenregel gilt daher: Ein additives Beispiel mittels Substitution [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Um die Ableitung von zu ermitteln, kann man die Funktion zum Beispiel schreiben und dann die Ketten- und Produktregel anwenden, was zu der Ableitung führt.
Die mehrdimensionale Kettenregel oder verallgemeinerte Kettenregel ist in der mehrdimensionalen Analysis eine Verallgemeinerung der Kettenregel von Funktionen einer Variablen auf Funktionen und Abbildungen mehrerer Variablen. Sie besagt, dass die Verkettung von (total) differenzierbaren Abbildungen bzw. Funktionen differenzierbar ist und gibt an, wie sich die Ableitung dieser Abbildung berechnet. Mehrdimensionale Ableitungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ist eine differenzierbare Abbildung, so ist die Ableitung von im Punkt, geschrieben, oder, eine lineare Abbildung, die Vektoren im Punkt auf Vektoren im Bildpunkt abbildet. Man kann sie durch die Jacobi-Matrix darstellen, die mit, oder auch mit bezeichnet wird, und deren Einträge die partiellen Ableitungen sind: Die Kettenregel besagt nun, dass die Ableitung der Verkettung zweier Abbildungen gerade die Verkettung der Ableitungen ist, bzw. dass die Jacobi-Matrix der Verkettung das Matrizenprodukt der Jacobi-Matrix der äußeren Funktion mit der Jacobi-Matrix der inneren Funktion ist.
Die Kettenregel besagt dann: Sind, und differenzierbare Mannigfaltigkeiten und ist die Verkettung der differenzierbaren Abbildungen und, so ist auch differenzierbar und für die Ableitung im Punkt gilt: Kettenregel für Fréchet-Ableitungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die Kettenregel gilt ganz entsprechend für Fréchet-Ableitungen. Gegeben seien Banach-Räume, und, offene Teilmengen und und Abbildungen und. Ist an der Stelle und an der Stelle differenzierbar, so ist auch die Verkettung an der Stelle differenzierbar und es gilt Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Otto Forster: Analysis 2. Differentialrechnung im R n. Gewöhnliche Differentialgleichungen. 9. Auflage. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1231-5. Konrad Königsberger: Analysis 2. 5. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-20389-3. Geiger, Kanzow: Theorie und Numerik restringierter Optimierungsaufgaben. Springer, Berlin / Heidelberg 2002, ISBN 978-3-540-42790-2. Einzelnachweise und Anmerkungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] ↑ a b Physiker schreiben hier die Vektoren, bzw., mit Vektorpfeilen (, ) oder mit Fettdruck ( bzw. ).
Wir können jetzt beide Seiten ableiten: Mit der Kettenregel bekommen wir und Umstellen der Formel nach ( f − 1) ′ ( x) (f^{-1})'(x) liefert ( f − 1) ′ ( x) = 1 f ′ ( f − 1 ( x)) (f^{-1})'(x)=\dfrac1{f'(f^{-1}(x))}. Dieses Werk steht unter der freien Lizenz CC BY-SA 4. 0. → Was bedeutet das?
Beide Teile aufaddieren: $$f'(x) = -x^{-2} \cdot sin(4x) + x^{-1} \cdot cos (4x) \cdot 4$$ Etwas umgeschrieben: $$-\frac{sin(4x)}{x^2} + \frac{4 \cdot cos(4x)}{x}$$
a) Schreibe es um als e^(2x-1)*x^(-1) dann ist die Ableitung f ' (x) = -x^(-2)* e^(2x-1) + x^(-1)*2* e^(2x-1) = ( -x^(-2) + 2x^(-1))* e^(2x-1) b) f ' (x) = 1*e^(√x) + x* e^(√x) * 1/ ( 2√x) = e^(√x) * (1+ x/ ( 2√x)) = e^(√x) * (1+ √x/ 2)
Ableitung der Funktion von f(x) darstellt. Gegeben ist die folgende Funktion: 1) Leite die folgenden Funktionen mit der Summenregel ab. 2) Leite die folgenden Funktionen mithilfe der Produktregel ab. Antwort Lösungen zu 1 Lösungen zu 2 Bestimme mit Hilfe der Produktregel die itung! Bestimme die erste Ableitung der Funktion f! Berechne die erste Ableitung der Funktion f! Berechne die ersten beiden Ableitungen der Funktion f! Bestimme die folgenden Ableitungen! Bestimme die erste Ableitung der Funktion von f! Löse die folgenden Aufgaben! Gegeben ist die Funktion f(x). Löse die folgenden Aufgaben: Berechne die erste Ableitung der Funktion f(x)! Wie lautet die allgemeine Formel für die Produktregel? Bestimmen Sie die Ableitung der Funktion: Bestimmen Sie die Ableitungsfunktion f'(x). Produkt und kettenregel zusammen. Um Fehler zu vermeiden, sollten Sie die Ableitungen der Einzelfunktionen u(x) und v(x) zuerst separat aufstellen. Für die Einzelfunktionen und ihre Ableitungen gilt: Die Ableitung von f(x) erhält man dann nach der Produktregel durch kreuzweises Multiplizieren und Bilden der Summe: Für den ersten Faktor und seine Ableitung erhält man (Kettenregel anwenden): Für den zweiten Faktor gilt: Die Ableitung von f(x) erhält man dann mithilfe der Produktregel: Löse die folgenden Aufgaben: Berechne die erste Ableitung der Funktion f(x) In welchen Fällen ist eine Anwendung der Produktregel möglich?
Beispiel 1: Ganzrationale Funktionen Leite die Funktion ab! Deine Teilfunktionen lauten: Du kannst die Teilfunktionen wie ganzrationale Funktionen mit der Potenzregel und der Summenregel ableiten. Setze u, v, u' und v' in deine Ableitungsregel ein! Danach musst du nur noch ausklammern und vereinfachen. Die Ableitung von f ist also 60x 2 +24x. Gar nicht so schwer, oder? Beispiel 2: Sinus und Exponentialfunktion Schauen wir uns noch ein schwierigeres Beispiel an. Häufig musst du mit der Produktregel auch die Kettenregel anwenden. Berechne deshalb die Ableitung von Funktionen mit trigonometrischen und Exponentialfunktionen! Zuerst schreibst du dir wieder deine Teilfunktionen u und v heraus. Danach musst du die Teilfunktionen ableiten. Fange mit der Teilfunktion u an. Die Ableitung Sinus ist der Cosinus, aber was ist die Ableitung von sin(2x)? Dafür brauchst du die Kettenregel. Produkt und kettenregel mathe. Sie lautet:. Wenn Du mit der Kettenregel ableiten musst, berechnest Du zuerst die Ableitung der äußeren Funktion g'(x) und multiplizierst sie mit der Ableitung der inneren Funktion h'(x).
Es gibt mehrere Methoden eine Funktion abzuleiten. Je nachdem wie eine Funktion aufgebaut ist muss man sie nach der Produkt-, der Ketten- oder der Quotientenregel ableiten. Konstante Funktion [ Bearbeiten] Faktorregel [ Bearbeiten] Summenregel [ Bearbeiten] Potenzregel [ Bearbeiten] Produktregel [ Bearbeiten] Ist die abzuleitende Funktion ein Produkt, so leitet man sie nach der Produktregel ab. Analysis: Produkt-, Quotienten- und Kettenregel – Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher. Die Produktregel für eine Funktion lautet: Will man nun also die Funktion ableiten, so zerlegt man sie erstmal in zwei Teile. Wobei jeder der Faktoren ein Teil ist: und. Die neuen Funktionen leitet man nun ganz normal ab: und Nun setzt man Funktionen und Ableitungen gemäß der Produktregel zusammen: Durch Ausklammern erhält man nun eine brauchbare Funktion: Kettenregel [ Bearbeiten] Eine verkettete Funktion, also eine Funktion, die aus verschiedenen Funktionen zusammengesetzt wurde, leitet man nach der Kettenregel ab. Die Kettenregel für eine Funktion lautet: Will man nun die Funktion ableiten, muss man die Funktion wieder in ihre Ursprungsfunktionen zerlegen.