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Die Ableitung jeder wichtigen Funktion

Schlage die Ableitung jeder wichtigen Funktion nach. Jede Seite nennt zuerst das Ergebnis, zeigt dann, warum es stimmt, wie du es mit der Kettenregel nutzt und welche Fehler du vermeiden solltest.

Potenzen, Wurzeln und Polynome

Ableitungen von x, x², √x, 1/x, |x| und anderen algebraischen Funktionen.

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Ableitung von x \frac{d}{dx}\,x = 1 Die Ableitung von x ist 1. Mit Begründung über den Differenzenquotienten und die Potenzregel sowie den Ableitungen von 5x, ax + b und x nach anderen Variablen. Ableitung von x² \frac{d}{dx}\,x^2 = 2x Die Ableitung von x² ist 2x. Mit Beweis über den Differenzenquotienten, der Kettenregel für u², einem Graphen, Tangenten und Rechenbeispielen wie (3x + 1)². Ableitung von √x \frac{d}{dx}\,\sqrt{x} = \frac{1}{2\sqrt{x}} Die Ableitung von √x ist 1/(2√x). Mit Beweisen über Potenzregel und Grenzwert, der Kettenregel für √u, dem Problem bei x = 0 und Beispielen wie √(x² + 1). Ableitung von ∛x \frac{d}{dx}\,\sqrt[3]{x} = \frac{1}{3\sqrt[3]{x^2}} Die Ableitung der dritten Wurzel von x ist 1/(3∛(x²)). Mit Beweisen über Potenzregel und Grenzwert, der senkrechten Tangente bei 0 und der Kettenregel. Ableitung von 1/x \frac{d}{dx}\,\frac{1}{x} = -\frac{1}{x^2} Die Ableitung von 1/x ist -1/x². Mit Beweis über den Differenzenquotienten, der Potenzregel für x⁻¹, der Kettenregel für 1/u und Beispielen wie 1/(2x + 5). Ableitung von 1/x² \frac{d}{dx}\,\frac{1}{x^2} = -\frac{2}{x^3} Die Ableitung von 1/x² ist -2/x³. Mit Beweisen über Potenz- und Quotientenregel, der Kettenregel für 1/u², einem Graphen und Beispielen wie 1/(3x - 2)². Ableitung von |x| \frac{d}{dx}\,\lvert x\rvert = \frac{x}{\lvert x\rvert} Die Ableitung von |x| ist x/|x|: 1 für x > 0, -1 für x < 0 und nicht definiert bei 0. Mit Beweis, dem Knick bei 0 und der Kettenregel für |u|. Ableitung einer Konstanten \frac{d}{dx}\,c = 0 Die Ableitung einer Konstanten ist 0. Mit Begründung über den Differenzenquotienten und kniffligen Fällen wie π², e³, ln 5 und Konstanten als Faktor.

Ableitungen trigonometrischer Funktionen

Ableitungen von sin, cos, tan, sec, csc und cot sowie ihrer Potenzen und Vielfachen.

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Ableitung von sin x \frac{d}{dx}\,\sin x = \cos x Die Ableitung von sin x ist cos x. Mit Beweis über den Grenzwert, der Kettenregel für sin(u), einem Graphen und Rechenbeispielen wie sin(3x) und x sin x. Ableitung von cos x \frac{d}{dx}\,\cos x = -\sin x Die Ableitung von cos x ist -sin x. Mit Beweis über den Grenzwert, einem schnellen Beweis über sin x, der Kettenregel für cos(u) und Beispielen wie cos(5x). Ableitung von tan x \frac{d}{dx}\,\tan x = \sec^2 x Die Ableitung von tan x ist sec²x = 1/cos²x. Mit Beweis über die Quotientenregel, der Form 1 + tan²x, der Kettenregel für tan(u) und Beispielen wie tan(4x). Ableitung von sec x \frac{d}{dx}\,\sec x = \sec x\tan x Die Ableitung von sec x ist sec x tan x. Mit Beweis über 1/cos x, der Kettenregel für sec(u), einem Graphen und Rechenbeispielen wie sec(2x) und x sec x. Ableitung von csc x \frac{d}{dx}\,\csc x = -\csc x\cot x Die Ableitung von csc x ist -csc x cot x. Mit Beweis über 1/sin x, der Kettenregel für csc(u), einem Graphen und Rechenbeispielen wie csc(3x). Ableitung von cot x \frac{d}{dx}\,\cot x = -\csc^2 x Die Ableitung von cot x ist -csc²x. Mit Beweis über die Quotientenregel, der Form -(1 + cot²x), der Kettenregel für cot(u) und Beispielen wie cot(2x). Ableitung von sec²x \frac{d}{dx}\,\sec^2 x = 2\sec^2 x\tan x Die Ableitung von sec²x ist 2sec²x tan x. Mit zwei Beweisen, einem über die Kettenregel und einem über 1 + tan²x, sowie Beispielen wie sec²(3x). Ableitung von sin²x \frac{d}{dx}\,\sin^2 x = 2\sin x\cos x = \sin 2x Die Ableitung von sin²x ist 2 sin x cos x, also sin 2x. Mit Beweis über die Kettenregel, einer Probe mit der Formel für den doppelten Winkel und Beispielen. Ableitung von cos²x \frac{d}{dx}\,\cos^2 x = -2\sin x\cos x = -\sin 2x Die Ableitung von cos²x ist -2 sin x cos x, also -sin 2x. Mit Beweis über die Kettenregel, einer Probe mit Identitäten und Beispielen wie cos²(4x). Ableitung von sin 2x \frac{d}{dx}\,\sin 2x = 2\cos 2x Die Ableitung von sin 2x ist 2cos 2x. Mit Beweis über die Kettenregel, einer Probe mit 2 sin x cos x, der allgemeinen Regel für sin(ax) und Rechenbeispielen. Ableitung von sin(x²) \frac{d}{dx}\,\sin(x^2) = 2x\cos(x^2) Die Ableitung von sin(x²) ist 2x cos(x²). Mit der Kettenregel Schritt für Schritt, dem Unterschied zu sin²x, der zweiten Ableitung und Rechenbeispielen.

Ableitungen der Arkusfunktionen

Ableitungen von arcsin, arccos, arctan und arcsec.

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Ableitungen von Exponential- und Logarithmusfunktionen

Ableitungen von eˣ, aˣ, ln x, log x und daraus gebildeten Funktionen.

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Ableitung von ln x \frac{d}{dx}\,\ln x = \frac{1}{x} Die Ableitung von ln x ist 1/x. Mit Beweis aus eʸ = x, der Kettenregel für ln(u), einem Graphen und Rechenbeispielen wie ln(2x) und ln(x²+1). Ableitung von e^x \frac{d}{dx}\,e^x = e^x Die Ableitung von eˣ ist eˣ. Mit Begründung über den Grenzwert, der Kettenregel für e^u, einem Graphen und Rechenbeispielen wie e^(3x) und x²eˣ. Ableitung von e^(2x) \frac{d}{dx}\,e^{2x} = 2e^{2x} Die Ableitung von e^(2x) ist 2e^(2x). Mit den Schritten der Kettenregel, einem zweiten Beweis über (eˣ)², höheren Ableitungen, Graph und Rechenbeispielen. Ableitung von e^(−x) \frac{d}{dx}\,e^{-x} = -e^{-x} Die Ableitung von e^(−x) ist −e^(−x). Mit den Schritten der Kettenregel, einer Probe mit der Quotientenregel, höheren Ableitungen und Beispielen wie xe^(−x). Ableitung von e^(x²) \frac{d}{dx}\,e^{x^2} = 2x\,e^{x^2} Die Ableitung von e^(x²) ist 2x·e^(x²). Mit den Schritten der Kettenregel, der zweiten Ableitung, dem Unterschied zu (eˣ)² und Beispielen wie e^(−x²). Ableitung von 2^x \frac{d}{dx}\,2^x = 2^x\ln 2 Die Ableitung von 2ˣ ist 2ˣ ln 2, die von aˣ ist aˣ ln a. Mit Beweis über die Umformung aˣ = e^(x ln a), Beispielen zur Kettenregel und einem Graphen. Ableitung von log x \frac{d}{dx}\,\log_{10} x = \frac{1}{x\ln 10} Die Ableitung von log₁₀ x ist 1/(x ln 10), die von log_b x ist 1/(x ln b). Mit Beweis über den Basiswechsel, Beispielen zur Kettenregel und einem Graphen. Ableitung von ln(2x) \frac{d}{dx}\,\ln(2x) = \frac{1}{x} Die Ableitung von ln(2x) ist 1/x, genau wie bei ln x. Mit zwei Beweisen, einem Graphen, der die gleichen Steigungen zeigt, und dem Unterschied zu ln(2x + 1). Ableitung von ln(x²) \frac{d}{dx}\,\ln(x^2) = \frac{2}{x} Die Ableitung von ln(x²) ist 2/x, die Ableitung von (ln x)² ist 2 ln x / x. Mit beiden Beweisen, einem Graphen und Tipps, wie du sie auseinanderhältst. Ableitung von x ln x \frac{d}{dx}\,x\ln x = \ln x + 1 Die Ableitung von x ln x ist ln x + 1. Mit der Produktregel Schritt für Schritt, dem Minimum bei x = 1/e, der zweiten Ableitung, Graph und Beispielen. Ableitung von x e^x \frac{d}{dx}\,xe^x = e^x(x + 1) Die Ableitung von xeˣ ist eˣ(x + 1). Mit den Schritten der Produktregel, dem Minimum bei x = −1, dem Muster der n-ten Ableitung, Graph und Rechenbeispielen. Ableitung von x^x \frac{d}{dx}\,x^x = x^x(\ln x + 1) Die Ableitung von xˣ ist xˣ(ln x + 1). Lerne zwei Methoden, logarithmisches Differenzieren und die Umformung zu e^(x ln x), dazu Graph und Beispiele. Ableitung von ln(cos x) \frac{d}{dx}\,\ln(\cos x) = -\tan x Die Ableitung von ln(cos x) ist −tan x. Mit den Schritten der Kettenregel, dem Zusammenhang mit dem Integral von tan x, Graph sowie ln(sin x) und ln(sec x).

Ableitungen der Hyperbelfunktionen

Ableitungen von sinh, cosh und tanh.

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Lernen durch Tun

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