Lösung zur Ableitung der Formel
Eingabefunktion
Start der Ableitung
Gelb: Dieser Teil wird ersetzt. Grün: Das ist der neue Ausdruck.
- $u = \mathrm{e}^{x}$
- $v = \left(x^{2} + x\right)^{3}$
Warum dieser Schritt? Im Zähler steht: Ableitung des Zählers mal Nenner, minus Zähler mal Ableitung des Nenners. Darunter steht der Nenner zum Quadrat. Der ursprüngliche Nenner darf nicht 0 sein.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Quotientenregel
Warum dieser Schritt? Wird eine Potenz noch einmal potenziert, werden die Exponenten multipliziert.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Potenz einer Potenz
Warum dieser Schritt? Wir rechnen nur den markierten Zahlenausdruck aus. Brüche und Dezimalzahlen bleiben exakt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zahlen ausrechnen
- $u = x$
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
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
- $u = x^{2} + x$
- $c = 3$
Warum dieser Schritt? Zuerst leiten wir die äußere Potenz ab: Exponent nach vorne, Exponent minus 1. Mit der Kettenregel kommt die Ableitung des gesamten inneren Ausdrucks als weiterer Faktor hinzu.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Potenzregel
Warum dieser Schritt? Wir rechnen nur den markierten Zahlenausdruck aus. Brüche und Dezimalzahlen bleiben exakt.
🧮 Aktueller Ausdruck
✨ Nach Zahlen ausrechnen
- $u = x^{2}$
- $v = x$
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
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? 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? 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
- $\left(x^{2} + x\right)^{3}\ne0$ – Der ursprüngliche Nenner darf nicht 0 sein.
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