Klasse 13 – Grundregeln für das Bilden von Ableitungen:

erarbeitet von R. Bothe

 

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B6: (Kettenregel)

Rechenweg:

Kommentar, Erklärung, Regel:

f(x) = (3x – 1)4

f ist eine verkettete Funktion.

innere Funktion u:      u(x) = 3x – 1 = z

äußere Funktion v:    v(x) = v(3x –1) = v(z) = z4

Kettenregel:

f(x) = v [u(x)]   à   f ’(x) = u’(x) × v’[u(x)] 

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

Ableitung der inneren Funktion u:

u(x) = z = 3x - 1  à u’(x) = 3

Ableitung der äußeren Funktion v:

v(z) = z4  à                v’(z)    = 4z3     (z = 3x – 1) ®

                     v’(z) =  v’(3x – 1) = 4 × (3x – 1)3

f ’(x) = 3 × 4 × (3x – 1)3

Anwenden der Kettenregel

f ’(x) = 12 × (3x – 1)3

Zusammenfassen,

 

 

 

 

 

 

 

f ’’(x) = 12 × [3 × 3(3x - 1)2]

f ’’(x) = 108 (3x – 1)2

Die Funktion f ’ hat die Form f ’(x) = 12 × g(x)

                                                         ( g(x) = (3x – 1)3)

12 ist ein Faktor. Er erleichtert uns die Bildung weiterer Ableitungen indem wir die Faktorregel anwenden:

f“(x) = 12 × g’ (x)

g ist wiederum eine verkettete Funktion, also muss die Kettenregel nochmals angewandt werden:

u(x) = 3x – 1 = z       ®   u’(x) = 3

v(3x – 1) = v(z) = z3   ®   v’ (3x – 1) = v’(z) = 3z2 = 3(3x – 1)2

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