Nähere Erklärungen zu B2:

erarbeitet von R. Bothe

 

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Rechenweg:

Kommentar, Erklärung, Regel:

f(x) = ( a + 1 ) × [1 – (x2 + 1)-1]

f hat die Form:  f(x) = t × {h(x) + v[u(x)]}

 

(a+1) ist ein konstanter Faktor, also ist die Faktorregel anzuwenden:

f(x) = t × g(x)    à f ’(x) = t × g’(x)                 (1)

 

    t = a+1

f ‘(x) = (a+1) × g’(x)

                        g(x) = 1 – (x2 + 1) -1

                       g’(x) = ?

 

Der Funktionsterm von g ist eine Summe, also ist die Summenregel anzuwenden:

g(x) = h(x) + k(x)  à  g’(x) = h’(x) + k’(x)     (2)

 

h(x) = 1   à h’(x) = 0

k(x) = - (x2 + 1) -1

 

Die Funktion k ist eine verkettete Funktion, also ist die Kettenregel anzuwenden:

k(x) = v[u(x)]   à  k’(x) = u’(x) × v’[u(x)]       (3)

in Worten: Ableitung der inneren Funktion mal Ableitung der äußeren Funktion

 

innere Funktion:  z = u(x) = x2 + 1 à  u’(x) = 2x

äußere Funktion: v(z) = - z-1           à  v’(z) = - (-1) × z-2 = z-2

Anwendung der Kettenregel:  k’(x) = 2x × (x2 + 1)-2  à

                       g’(x) = 0 + 2x × (x2 + 1) -2

f ’(x) = (a + 1) × [0 + 2x × (x2 + 1) -2]

wegen (1), (2), (3).

f ‘(x) = (a + 1) × 2x × (x2 +1 ) -2

Zusammenfassen

f ‘(x) = (a + 1) ×

    2x

 

Anwendung der Potenzdefinition (negative Exponenten)

(x2 + 1)2

 

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