Kettenregel – Ableitung von zwei miteinander verketteten Funktionen

Es soll gezeigt werden, dass folgendes gilt:

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Folgendes wird angenommen:

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Gesucht zur Funktion f(x) = (sin x)n ist die Ableitungsfunktion f’(x):

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f(x) = (sin x)n

f’(x) = n ∙ (sin x)n-1 ∙ cos x

 

g(x) = (x7 + 4x)6

g’(x) = 6(x7 + 4x)5 ∙ (7x6 + 4)

 

h(x) = (-3x² + cos x)4

h’(x) = 4(-3x² + cos x)3 ∙ (-6x – sin x)

Die Ableitung von einer verketteten Funktion wird grob gesagt gebildet, indem man erst die äußere Ableitung und dann die innere bildet:

 

Beispiele:

f(x) = sin (2x)

Äußere Funktion ist sin, abgeleitet: cos.

Innere Funktion ist 2x, abgeleitet: 2.

Die Ableitung ist nun: f’(x) = cos (2x) ∙ 2

 

f(x) = (x² + 2x)²

f’(x) = 2(x² + 2x) ∙ (2x + 2)

 

Für alle, denen das zu einfach ist:

f(x) = u(v(x))

f’(x) = u’(v(x)) ∙ v’(x)

 

Beispiel von oben:

f(x) = sin (2x)

u = sin u’ = cos

v = 2x v’ = 2

f’(x) = cos (2x) ∙ 2

f’(x) = u’ (v(x)) ∙ v’(x)