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Ableitungsregeln für das Differenzieren von Funktionen

5. Produktregel

Die Summenregel haben Sie im letzen Kapitel kennengelernt. Nun folgt die Produktregel. Sie wird angewendet, wenn die Funktion aus einer Multiplikation mehrerer miteinander multiplizierter Funktionen besteht.


Gerade als Funktion
Produktregel

Inzwischen haben Sie sicherlich ganz nebenbei erfahren, wie Sie allgemein ausgedrückt die Funktion

f(x) = c * b(x)

ableiten, wobei c eine Konstante darstellt. Hier ein Beispiel:

f(x) = 5 * x2

f´(x) = 5 * 2x = 10 x

Die Konstante ist hier c und wird durch die Ableitung nicht verändert. Der Term x2 wird wie gewohnt nach der Potenzregel abgeleitet.

Produktregel: Anders sieht es aber aus, wenn Sie zwei Funktionen ableiten müssen, die miteinander multipliziert sind:

f(x) = a(x) * b(x)

Beispiel:

f(x) = 3x * x2

Bei der Summenregel für die Addition von Funktionen ( f(x) = a(x) + b(x) + c(x) + c ) konnten Sie die einzelnen Funktionen getrennt ableiten und dann die abgeleiten Funktionen wieder addieren.

Ganz so einfach geht das beim Ableiten miteinander multiplizierter Funktionen leider doch nicht. Die Regel für die Multiplikation ist trotzdem einfach:

f(x) = a(x) * b(x)

f´(x) = a´(x) * b(x) + a(x) * b´(x)

Achten Sie darauf, wo die kleinen, unscheinbaren Häkchen für die Ableitung sitzen.

Beispiel:

f(x) = 3x * x2

f´(x) = 3 * x2 + 3x * 2x

Wenn Sie wollen, können Sie den Ausdruck noch vereinfachen:

f´(x) = 3x2 + 6x2 = 9x2

Ausmultiplizeren: Die Produktregel können Sie sehr oft umgehen, wenn Sie ausmultiplizeren. Ein Beispiel:

f(x) = (2x-4) * (3x+3)

ergibt ausmultipliziert

f(x) = 6x2 - 6x - 12

Sie können dann nach der Summenregel ableiten (differenzieren):

f´(x) = 6 * 2x - 6 - 0 = 12x - 6

 Ausführlicher Lösungsweg

 Video über das Ausmultiplizieren

Produktregeln für mehr als zwei Produkte:

Beispiel für 3 Produkte:

f(x) = a(x) b(x) c(x)

f´(x) = a´(x) b(x) c(x)
        + a(x) b´(x) c(x)
        + a(x) b(x) c´(x)

Beispiel für 4 Produkte:

f(x) = a(x) b(x) c(x) d(x)

f´(x) = a´(x) b(x) c(x) d(x)
        + a(x) b´(x) c(x) d(x)
        + a(x) b(x) c´(x) d(x)
        + a(x) b(x) c(x) d´(x)

Für mehr als 4 Produkte kann die Regel entsprechend erweitert werden. Mit zunehmender Anzahl der Produkte wird die Rechnerei sehr unhandlich. Hier wäre der Einsatz eines Computerprogramms dann sehr hilfreich.



Übungsaufgaben: Lösen Sie die Aufgaben mit Papier und Stift,  damit Sie sich von Anfang an an die Prüfungssituation gewöhnen. Fortgeschrittene können auch versuchen die Aufgaben im Kopf zu lösen. Das ist ein gutes Training. Die Lösungen und Hinweise stehen im obigen Feld. Versuchen Sie erst selbst auf die Lösung zu kommen. Wenn Sie nicht weiterwissen, bekommen Sie Hilfestellungen, in dem Sie mit der Maus auf "Lösungsansatz" fahren oder auf "Ausführlicher Lösungsweg" klicken. 

1) f(x) =  (x + 3)  * (x2 - 4) (durch Ausmultplizieren lösen!) Lösung Lösungsansatz Ausführlicher Lösungsweg

2) f(x) = (2x-4) (3x+3) Lösung Lösungsansatz Ausführlicher Lösungsweg

3) f(x) =(x+3) (x2-4) Lösung Lösungsansatz Ausführlicher Lösungsweg

4) f(x) = (x3 + 4x + 10) * (3x2 - 5x +7) Lösung Lösungsansatz Ausführlicher Lösungsweg

© Volker Lange-Janson 2012