Lösung zur Ableitung der Formel
Eingabefunktion
Start der Ableitung
Gelb: Dieser Teil wird ersetzt. Grün: Das ist der neue Ausdruck.
- $u = x^{2} + 2\,x$
- $v = \sqrt{x}$
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
- $u = x^{2}$
- $v = 2\,x$
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? 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? Das Argument ist genau x. Wir setzen die bekannte Ableitung dieser Grundfunktion ein.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Ableitung der Quadratwurzel
Warum dieser Schritt? Ein Faktor vor einem Bruch wird mit dem Zähler multipliziert. So entsteht ein einziger Bruch.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zu einem Bruch zusammenfassen
Warum dieser Schritt? Jeder Summand im Zähler enthält denselben Faktor, der auch im Nenner steht. Wir klammern ihn aus, damit wir ihn im nächsten Schritt kürzen können.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Gemeinsamen Faktor ausklammern
Warum dieser Schritt? Derselbe Faktor steht im Zähler und im Nenner. Beim Kürzen werden die Exponenten subtrahiert. Stellen, an denen dieser Faktor 0 ist, bleiben wegen der ursprünglichen Bedingungen ausgeschlossen.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Gemeinsamen Faktor kürzen
Warum dieser Schritt? Wir rechnen nur den markierten Zahlenausdruck aus. Brüche und Dezimalzahlen bleiben exakt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zahlen ausrechnen
Warum dieser Schritt? Eine Potenz mit dem Exponenten ½ ist die Quadratwurzel der Basis.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Exponent ½ als Wurzel schreiben
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? Bei gleicher Basis werden die Exponenten addiert. Ein Faktor ohne sichtbaren Exponenten hat den Exponenten 1.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Potenzen mit gleicher Basis multiplizieren
Warum dieser Schritt? Wir rechnen nur den markierten Zahlenausdruck aus. Brüche und Dezimalzahlen bleiben exakt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zahlen ausrechnen
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
- $x>0$ – Die angegebene Wurzelableitung gilt hier im positiven Bereich; andere reelle Zweige und Randstellen brauchen eine gesonderte Prüfung.
Die Formel gilt auf den angegebenen Bereichen. Randstellen und Übergänge benötigen gegebenenfalls eine eigene Prüfung; dies ist keine vollständige Bestimmung des Definitionsbereichs.
Abgleich des Ergebnisses mit dem Computeralgebrasystem Maxima:
Abgleich Rechenweg ↔ Maxima: symbolisch bestätigt