Ableiten über Umkehrregel
Anleitung
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Basiswissen
f'(x) = 1:(f⁻¹)' abgeleitet. Diese Regel nennt man Inversenregel oder auch Umkehrregel. Sie ist hier kurz an einem Beispiel erklärt.
Legende
- f'(x) = erste Ableitung von f(x)
- f⁻¹ = Umkehrfunktion von f(x)
- (f⁻¹)' = Ableitung der Umkehrfunktion
Was ist eine Umkehrfunktion?
- Man hat f(x)=x² bzw. y=x²
- Funktionsgleichung nach x auflösen gibt die Umkehrfunktion:
- Die Umkehrfunktion: x = Wurzel aus y
- Mehr dazu unter Umkehrfunktion ↗
Regel
- f(x) soll abgeleitet werden zu f'(x).
- Erst die Umkehrfunktion von f(x) bilden.
- Dazu schreibt man statt f(x) kurz y.
- Man stellt dann um nach x.
- Dann davon die erste Ableitung bilden.
- Dann diese einsetzen: f'(x) = 1:(f⁻¹)'
- Wenn rechts vom Gleichzeichen noch ein y steht, dieses resubstituieren.
- Resubstitutieren heißt: für y den Funktionsterm mit x von f(x) einsetzen.
- Dann eventuell noch vereinfachen.
- Fertig.
Beispiele
- f(x) = x²
- f'(x) ist dann 1 durch die Ableitung der Umkehrfunktion.
- Die Umkehrfunktion von f(x) = x² ist x=√y oder x=y^0,5
- Die Umkehrfunktion abgeleitet ist: x' = 0,5y^(-0,5)
- Dann ist f'(x) = 1 durch[0,5y^(-0,5)]
- Für y jetzt x² einsetzen (weil y=x²):
- f'(x) = 1 durch[0,5(x²)^(-0,5)]
- Anwendung von Potenzen von Potenzen ↗
- f'(x) = 1 durch[0,5x^(-1)]
- Anwendung von hoch minus ↗
- f'(x) = 2x
Leibniz-Notation
- Für f'(x) gibt es auch die Schreibeweise dy/dx.
- Diese Schreibeweise nennt man die Leibniz-Notation.
- Mit ihr lautet die Umkehrregel: dy/dx = 1/[dx/dy]
- Siehe auch = Leibniz-Notation