Die Quotientenregel

Über diese Lektion

Jahrgangsstufe 12 (erhöhtes Anforderungsniveau) › Quotientenregel, ln-Funktion und weitere Funktionen

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Die Quotientenregel

Quotientenregel, ln-Funktion und weitere Funktionen. Quotientenregel, natürlicher Logarithmus, ln, Logarithmusgesetze, Umkehrfunktion, Wurzelfunktion

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Drei schnelle Fragen zu früheren Lektionen.

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x3x=x2\dfrac{x^3}{x} = x^2, mit der Ableitung 2x2x. Der Quotient der Ableitungen wäre 3x21\dfrac{3x^2}{1}. Stimmt das überein?

  1. Nein
  2. Ja

Die Grundidee

Zuerst die Ableitung des Zählers, dann subtrahieren.

Quotientenregel: (fg)′=f′⋅g−f⋅g′g2\left(\dfrac{f}{g}\right)' = \dfrac{f' \cdot g - f \cdot g'}{g^2} mit g≠0g \neq 0.

Beispiel

h(x)=x2x+1h(x) = \dfrac{x^2}{x + 1}. Bestimme h′(x)h'(x).

f′=2xf' = 2x, g′=1g' = 1
f = x², g = x + 1.
h′(x)=2x(x+1)−x2(x+1)2h'(x) = \dfrac{2x(x + 1) - x^2}{(x + 1)^2}
f'g − fg' durch g².
h′(x)=x2+2x(x+1)2h'(x) = \dfrac{x^2 + 2x}{(x + 1)^2}
Zähler vereinfachen.

Du bist dran

Jetzt du: h(x)=exxh(x) = \dfrac{\mathrm{e}^x}{x}.

h′(x)=xex−exx2h'(x) = \dfrac{x\mathrm{e}^x - \mathrm{e}^x}{x^2}
f = eˣ, g = x: f'g − fg' = xeˣ − eˣ.

Üben ★

  1. f(x)=xx+6f(x) = \dfrac{x}{x + 6}. Bestimme f′(x)f'(x).
  2. f(x)=xx+3f(x) = \dfrac{x}{x + 3}. Bestimme f′(x)f'(x).
  3. f(x)=xx+2f(x) = \dfrac{x}{x + 2}. Bestimme f′(x)f'(x).

Vorsicht!

Üben ★★

  1. f(x)=4sin⁡xxf(x) = \dfrac{ 4\sin x}{x}. Bestimme f′(x)f'(x).
  2. f(x)=1sin⁡xxf(x) = \dfrac{ 1\sin x}{x}. Bestimme f′(x)f'(x).
  1. f(1)=1f(1) = 1, f′(1)=−2f'(1) = -2, g(1)=4g(1) = 4 und g′(1)=2g'(1) = 2. Bestimme (fg)′(1)\left(\dfrac{f}{g}\right)'(1).
  2. f(1)=1f(1) = 1, f′(1)=1f'(1) = 1, g(1)=1g(1) = 1 und g′(1)=4g'(1) = 4. Bestimme (fg)′(1)\left(\dfrac{f}{g}\right)'(1).

Abschlusscheck

Drei Fragen zum Abschluss: Sitzt es?

  1. f(x)=xx+6f(x) = \dfrac{x}{x + 6}. Bestimme f′(x)f'(x).
  2. f(x)=xx+3f(x) = \dfrac{x}{x + 3}. Bestimme f′(x)f'(x).
  3. f(x)=xx+2f(x) = \dfrac{x}{x + 2}. Bestimme f′(x)f'(x).

Merkkarte

Quotientenregel

(fg)′=f′g−fg′g2\left(\dfrac{f}{g}\right)' = \dfrac{f'g - fg'}{g^2}: „Ableitung oben mal unten minus oben mal Ableitung unten, durch unten zum Quadrat“.

Achtung: Die Reihenfolge im Zähler zählt.

CC BY-SA 4.0