Lösung zur Ableitung der Formel
Eingabefunktion
Start der Ableitung
Gelb: Dieser Teil wird ersetzt. Grün: Das ist der neue Ausdruck.
- $u = \mathrm{e}^{-x}$
- $v = x^{2} + 2\,x$
Warum dieser Schritt? Zuerst: Ableitung des ersten Faktors mal unveränderter zweiter Faktor. Dazu kommt der unveränderte erste Faktor mal Ableitung des zweiten. Die beiden Ableitungen werden nicht einfach miteinander multipliziert.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Produktregel
- $u = -x$
Warum dieser Schritt? Die e-Funktion bleibt beim Ableiten erhalten. Für einen zusammengesetzten Exponenten kommt mit der Kettenregel dessen Ableitung hinzu.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ableitung der Exponentialfunktion
- $u = x$
Warum dieser Schritt? Das Minuszeichen bleibt erhalten. Wir leiten anschließend den Ausdruck dahinter ab.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ableitung eines negativen Terms
Warum dieser Schritt? Erhöht sich x um 1, erhöht sich auch der Wert dieses Terms um 1. Daher ist die Ableitung von x gleich 1.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ableitung der Variablen
Warum dieser Schritt? Multiplizieren mit −1 ergibt die Gegenzahl. Wir schreiben dafür nur ein Minuszeichen.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktor −1 als Minuszeichen schreiben
- $u = x^{2}$
- $v = 2\,x$
Warum dieser Schritt? Wir leiten jeden Summanden einzeln ab. Die Plus- und Minuszeichen dazwischen bleiben erhalten. Auch eine Konstante erhält zunächst ihr eigenes Ableitungszeichen.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Summen-/Differenzenregel
- $u = x$
- $c = 2$
Warum dieser Schritt? Der bisherige Exponent kommt als Faktor nach vorne. Im Exponenten ziehen wir 1 ab. Diese kleine Rechnung folgt als eigener Schritt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Potenzregel (Spezialfall)
Warum dieser Schritt? Wir rechnen nur den markierten Zahlenausdruck aus. Brüche und Dezimalzahlen bleiben exakt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zahlen ausrechnen
Warum dieser Schritt? Ein Ausdruck hoch 1 ist der Ausdruck selbst.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Potenz mit Exponent 1
- $c = 2$
- $u = x$
Warum dieser Schritt? Der konstante Faktor bleibt vor der Ableitung stehen. Nur der von x abhängige Teil wird anschließend abgeleitet.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktorregel
Warum dieser Schritt? Erhöht sich x um 1, erhöht sich auch der Wert dieses Terms um 1. Daher ist die Ableitung von x gleich 1.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ableitung der Variablen
Warum dieser Schritt? Multiplikation oder Division durch 1 lässt den Wert unverändert.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktor 1 entfernen
Warum dieser Schritt? Mit dem Distributivgesetz multiplizieren wir jeden Summanden der Klammer mit den übrigen Faktoren. Danach können gleichartige Terme zusammengefasst werden.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ausmultiplizieren
Warum dieser Schritt? Beim Multiplizieren darf die Reihenfolge der Faktoren geändert werden (Kommutativgesetz). Üblich ist: Zahl, dann Konstanten, dann Potenzen der Variablen, dann die übrigen Faktoren.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktoren ordnen
Warum dieser Schritt? Beim Multiplizieren darf die Reihenfolge der Faktoren geändert werden (Kommutativgesetz). Üblich ist: Zahl, dann Konstanten, dann Potenzen der Variablen, dann die übrigen Faktoren.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktoren ordnen
Warum dieser Schritt? Mit dem Distributivgesetz multiplizieren wir jeden Summanden der Klammer mit den übrigen Faktoren. Danach können gleichartige Terme zusammengefasst werden.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ausmultiplizieren
Warum dieser Schritt? Beim Multiplizieren darf die Reihenfolge der Faktoren geändert werden (Kommutativgesetz). Üblich ist: Zahl, dann Konstanten, dann Potenzen der Variablen, dann die übrigen Faktoren.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktoren ordnen
Warum dieser Schritt? Beim Multiplizieren darf die Reihenfolge der Faktoren geändert werden (Kommutativgesetz). Üblich ist: Zahl, dann Konstanten, dann Potenzen der Variablen, dann die übrigen Faktoren.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Faktoren ordnen
Warum dieser Schritt? Derselbe Term kommt einmal mit Plus und einmal mit Minus vor. Zusammen ergeben sie 0, deshalb fallen beide weg.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Entgegengesetzte Terme heben sich auf
Abgleich des Ergebnisses mit dem Computeralgebrasystem Maxima:
Abgleich Rechenweg ↔ Maxima: symbolisch bestätigt