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THEMA:   Produktregel

 1 Antwort(en).

Lisa begann die Diskussion am 18.12.02 (13:00) mit folgendem Beitrag:

Ich (12. Klasse) muss als GFS (Referat) meiner Klasse die Produktregel erklären mit Beweis. Ich hab aber keine Ahnung wie das geht. Kann mir jemand helfen?


Schöni antwortete am 18.12.02 (23:01):

Zunächst musst du wissen, dass die Ableitung f'(x) der Funktion f(x) der Grenzwert des Differenzenquotienten ist:

[f(x+dx) - f(x)]/dx
... Steigung der Sekante zwischen den Punkten
P(x,f(x)) und Q(x+dx,f(x+dx))

wird der Abstand dx beliebig klein, dx -> 0, dann wird die Sekante zur Tangente, demnach der Anstieg der Sekante zum Anstieg der Tangente, man schreibt:

[f(x+dx) - f(x)]/dx -> f'(x) (dx -> 0)

(dx sollte "delta x" sein!! also das griechische d!)

Zum Beispiel:
Die Ableitung von f(x) = x² lautet f'(x) = 2x weil
[(x+dx)² - x²]/dx = 2x + dx -> 2x (dx -> 0)

**********************************************************
Nun zur Produktregel:
Nimm ein Produkt von zwei Funktionen, z.B.:
p(x) = x*(1+x)

Würde man jeden Faktor einzeln ableiten, wäre das Ergebnis
x'*(1+x)'= 1*1
Andererseits kann man die Klammer ausmultiplizieren, dann gilt
p'(x) = (x + x²)' = 1 + 2x

Dieses einfache Beispiel zeigt:
MAN DARF IN EINEM PRODUKT DIE FAKTOREN NICHT EINZELN ABLEITEN!

Vielmehr gilt für ein Produkt p(x) = f(x)*g(x) die
PRODUKTREGEL:
p'(x) = f'(x)*g(x) + f(x)*g'(x)
(Merke: erster Faktor abgeleitet, zweiter angeschrieben, dann ersten anschreiben und ...)

Beweis:
wir setzen voraus, dass f' die Ableitung von f und g' die Ableitung von g ist, d.h.:
[f(x+dx)-f(x)]/dx -> f'(x)
[g(x+dx)-g(x)]/dx -> g'(x)

wir suchen die Ableitung p'(x), also bilden wir zunächst den Differenzenquotienten (zunächst ohne Nenner:)
p(x+dx)-p(x)=
f(x+dx)*g(x+dx)-f(x)*g(x)= (Mittelterm subtrahieren und add)
f(x+dx)*g(x+dx) - f(x)*g(x+dx) + f(x)*g(x+dx) - f(x)*g(x)=
[f(x+dx)-f(x)]*g(x+dx) + f(x)*[g(x+dx)-g(x)]

Nach Division durch dx bilden die eckigen Klammern die vor-gegebenen Differenzenquotienten:
f(x+dx)-f(x)].......................[g(x+dx)-g(x)]
---------------*g(x+dx) + f(x)*----------------........->
.......dx....................................dx

....f'(x)....*g(x)....+ f(x)*.....g'(x)























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