Wer dabei noch unsicher ist wirft einen Blick auf die Potenzregel. Für die E-Funktion e tx benötigen wir jetzt nicht die Produktregel, sondern die Kettenregel. Dazu leiten wir den Exponenten ab und erhalten für die Ableitung des Exponenten einfach nur t. Dies wird multipliziert mit e tx. Durch diese Berechnungen erhalten wir u' = -1 und v' = t·e tx. Im Anschluss nehmen wir die allgemeine Gleichung für Ableitungen und setzen u, u', v und v' ein. Beispiel 3: Dreifache Produktregel mit E-Funktion In diesem Beispiel kommt neben einer E-Funktion noch ein Sinus vor und eine Potenz. Wie lautet die erste Ableitung? Es gibt auch die dreifache Produktregel. Quotientenregel mit produktregel integral. Diese setzt man ein, wenn man nicht nur ein Produkt hat, sondern gleich zwei Multiplikationen vorkommen. Wir haben drei Faktoren. Dazu unterteilen wir die Funktion in drei Teile mit u, v und w. Für die Ableitung von 5x 3 wird die Potenzregel benötigt. Die Ableitung von sinx ist einfach cosx und die E-Funktion e x abgeleitet bleibt e x. Im Anschluss nehmen wir die dreifache Produktregel (Siehe im Rechenweg unten) und setzen alles ein.
$f(x)=\dfrac{4x^2}{(x^2+1)^3}$ Da im Nenner eine Klammer steht und somit zusätzlich die Kettenregel notwendig ist, werden hier zunächst die einzelnen Ableitungen notiert: $\begin{align}u(x)&=4x^2 & u'(x)&=8x\\ v(x)&=(x^2+1)^3 & v'(x)&= 3\cdot (x^2+1)^2\cdot 2x\end{align}$ Der Nenner wird zu $\left( (x^2+1)^3\right)^2=(x^2+1)^{3\cdot 2}=(x^2+1)^6$. Quotientenregel mit produktregel mit. Die Ableitung $v'(x)$ des Nenners sollte dabei keinesfalls ausmultipliziert werden! Den Grund sehen wir nach dem Einsetzen in die Quotientenregel: $f'(x)=\dfrac{8x\cdot (x^2+1)^3-4x^2\cdot 3\cdot (x^2+1)^2\cdot 2x}{(x^2+1)^6}$ Sowohl im ersten Teil $u′\cdot v$ als auch im zweiten Teil $u\cdot v′$ kommt nun der Faktor $ (x^2+1)$ vor, im ersten Teil mit der Hochzahl 3, im zweiten Teil mit der Hochzahl 2. Man kann den Faktor also mit der kleineren Hochzahl 2 ausklammern – das hätte man nicht gesehen, wenn man $v'(x)$ ausmultipliziert hätte. $ f'(x)=\dfrac{(x^2+1)^2\cdot \left[8x\cdot (x^2+1)-4x^2\cdot 3\cdot 2x\right]}{(x^2+1)^6}$ Jetzt wird gekürzt, so dass im Nenner nur noch der Exponent $6-2=4$ auftaucht.
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