Differenzieren - Ein Einstieg

Lernpfad erstellt und betreut von:

Barbara Kapfer

E-mail: barbara.kapfer@edu.uni-graz.at
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Übersicht:       
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1. Mathematische Hintergründe
2. Rechenregeln - Basic & Intermediate
3. Rechenregeln - Advanced
4. Mathematische Anwendungen
5. Ein Blick in die Welt: Wirtschaft, Pharmazie, Physik und Technik
6. Musterklausur

Rechenregeln - Advanced
 
3.1 Kettenregel
Betrachten wir nun verkettete Funktionen. Diese haben die Form f(g(x)). Sie bestehen also aus einer äußeren und einer inneren Funktion.

Ein Beispiel: (3x - 10)5: äußere Funktion ( )5; innere Funktion 3x - 10.
Ein weiteres Beispiel: sin(5x): äußere Funktion sin( ); innere Funktion 5x.

TIPP: Stell dir statt der Variablen (üblicherweise x) Zahlen vor - dann gilt folgende Faustregel:
Die zuerst zu befolgende Rechenoperation ist die der inneren Funktion,
die zuletzt zu befolgende Rechenoperation ist die der äußeren Funktion.

Für solche verketteten Funktionen gilt nun folgende Regel:
Ableitung der äußeren Funktion mal Ableitung der inneren Funktion. Als Formel:


bzw:


Eine dritte Schreibweise verwendet folgende Symbole:

(Dabei bedeutet df/dx (sprich: "df nach dx") Ableitung von f(x) nach x, also f '(x).)

Arbeitsauftrag:
1) Wähle die Schreibweise, die dir am einfachsten erscheint, und notiere sie in deinem Arbeitsheft. Füge auch eine Erklärung in eigenen Worten und ein Beispiel hinzu.
2) Löse folgende Hotpotatoes-Datei: Advanced_Kettenregel.
Mache einen Screenshot der gelösten Aufgabe und klebe ihn in dein Arbeitsheft.
3) Die Regel für 2 verkettete Funktionen kennst du nun schon. Wie aber sieht die Regel für mehrere verkettete Funktionen aus?
Kannst du Regel (in der Schreibweise deiner Wahl) auf 3 verkettete Funktionen erweitern? (Eintrag ins Arbeitsheft)

Lernstoff, Arbeitsheft-Eintrag
 
3.2 Ableiten von trigonometrischen Funktionen
Hier die Ableitungen der 3 für uns interessantesten trigonometrischen Funktionen:

Unter Berücksichtigung der Kettenregel sieht das dann so aus:

Arbeitsauftrag:
Löse folgende Hotpotatoes-Datei: Advanced_Trigonometrische-Funktionen.
Mache einen Screenshot der gelösten Aufgabe und klebe ihn in dein Arbeitsheft.

Lernstoff, Arbeitsheft-Eintrag
 

3.3 Ableiten der Exponentialfunktion

Unter Berücksichtigung der Kettenregel sieht das dann so aus:


Lernstoff
 

3.4 Ableiten der Logarithmusfunktion

Unter Berücksichtigung der Kettenregel sieht das dann so aus:

Arbeitsauftrag:
Löse folgende Hotpotatoes-Dateien: Advanced_Exponential-und-Logarithmusfunktion, Advanced_Gemischt, Welche_Regeln_sind_anzuwenden.
Mache je einen Screenshot der gelösten Aufgaben und klebe sie in dein Arbeitsheft.

Lernstoff, Arbeitsheft-Eintrag
 

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