practicecalculus
Ableitungsregeln

Quotientenregel beim Ableiten: Formel, Merksatz und Beispiele

Die Quotientenregel: (f/g)' = (f'g − fg')/g². Die Formel, der Merksatz NAZ minus ZAN, Rechenbeispiele, wann man sie umgeht und typische Fehler.

Ableitungsregeln Aktualisiert 2 Min. Lesezeit

Auf einen Blick

\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x)\,g(x) - f(x)\,g'(x)}{[g(x)]^2}
Anwendbar auf
Einen Quotienten zweier differenzierbarer Funktionen, überall wo g(x) \ne 0
In Worten
Nenner mal Ableitung des Zählers minus Zähler mal Ableitung des Nenners, geteilt durch das Quadrat des Nenners
Reihenfolge wichtig
Ja, im Zähler steht eine Subtraktion, also beginne mit f'g
Vermeiden, wenn
Der Nenner eine Konstante oder eine einzelne Potenz von x ist
Hergeleitet aus
Produktregel und Kettenregel, angewendet auf f \cdot g^{-1}
Auf dieser Seite
  1. Die Formel der Quotientenregel
  2. Rechenbeispiele
  3. Wann du die Quotientenregel umgehen kannst
  4. Woher die Quotientenregel kommt
  5. Häufige Fehler

Mit der Quotientenregel bestimmst du die Ableitung einer Funktion, die durch eine andere geteilt wird. Wie bei der Produktregel ist sie nicht das, was man zuerst vermuten würde: Die Ableitung von \frac{f}{g} ist nicht \frac{f'}{g'}. Im Zähler steht eine Subtraktion, also kommt es auf die Reihenfolge der Terme an.

Die Formel der Quotientenregel

Sind f und g differenzierbar und ist g(x) \ne 0, dann gilt

\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x)\,g(x) - f(x)\,g'(x)}{[g(x)]^2}

Der klassische Merksatz, mit Z für den Zähler, N für den Nenner und A für die Ableitung:

NAZ minus ZAN durch N-Quadrat.

Rechenbeispiele

Beispiel 1: eine gebrochenrationale Funktion. Für \frac{x^2}{x + 1} nimmst du f = x^2, f' = 2x, g = x + 1, g' = 1:

\frac{2x(x+1) - x^2(1)}{(x+1)^2} = \frac{x^2 + 2x}{(x+1)^2}

Beispiel 2: den Zähler vereinfachen. Für \frac{3x - 1}{x^2 + 1}:

\frac{3(x^2 + 1) - (3x - 1)(2x)}{(x^2 + 1)^2} = \frac{3x^2 + 3 - 6x^2 + 2x}{(x^2 + 1)^2} = \frac{-3x^2 + 2x + 3}{(x^2 + 1)^2}

Beispiel 3: die Ableitung von \tan x. Schreibe \tan x = \frac{\sin x}{\cos x}:

\frac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x

Beispiel 4: eine Exponentialfunktion geteilt durch eine Potenz. Für \frac{e^x}{x}:

\frac{e^x \cdot x - e^x \cdot 1}{x^2} = \frac{e^x(x - 1)}{x^2}
Graph von y = eˣ/x und seiner Ableitung eˣ(x − 1)/x²
Die Ableitung ist null bei x = 1, wo \frac{e^x}{x} auf x > 0 seinen kleinsten Wert e annimmt.

Wann du die Quotientenregel umgehen kannst

Nicht jeder Bruch braucht die Quotientenregel. Umschreiben ist oft schneller und weniger fehleranfällig:

Funktion Umgeschrieben Ableitung
\frac{x^3}{5} \frac{1}{5}x^3 \frac{3}{5}x^2
\frac{4}{x^2} 4x^{-2} -\frac{8}{x^3}
\frac{x^3 + x}{x} x^2 + 1 (für x \ne 0) 2x
\frac{2}{\sqrt{x}} 2x^{-1/2} -x^{-3/2}

Die erste Zeile nutzt die Faktorregel, die anderen die Potenzregel und die Summenregel.

Woher die Quotientenregel kommt

Schreibe \frac{f}{g} = f \cdot g^{-1}. Produktregel und Kettenregel liefern

f' \cdot g^{-1} + f \cdot (-g^{-2}g') = \frac{f'}{g} - \frac{fg'}{g^2} = \frac{f'g - fg'}{g^2}

Wenn du die Formel vergisst, kannst du also immer auf die Produktregel zurückgreifen.

Häufige Fehler

  1. Die Reihenfolge im Zähler vertauschen. fg' - f'g liefert das Negative der richtigen Antwort.
  2. Vergessen, den Nenner zu quadrieren. Unten steht g^2, nicht g.
  3. Die Ableitungen dividieren. \left(\frac{f}{g}\right)' \ne \frac{f'}{g'}.
  4. Den Nenner ausmultiplizieren. Lass (x+1)^2 faktorisiert stehen. So bleibt das Ergebnis einfacher, und Nullstellen und Vorzeichenwechsel sind leicht zu erkennen.
  5. Verwechslung mit der Regel von L'Hospital. Die Regel von L'Hospital leitet Zähler und Nenner getrennt ab, um einen Grenzwert zu bestimmen. Die Quotientenregel bestimmt eine Ableitung.

Eine ausführlichere Erklärung beider Regeln findest du im vollständigen Leitfaden zur Produkt- und Quotientenregel.

Jetzt üben

Die Quotientenregel

Löse echte Aufgaben zu diesem Thema mit sofortigem Feedback, Tipps und einem Schritt-für-Schritt-Lösungsweg zu jeder Antwort. Kostenlos, ohne Registrierung.

Diese Lektion üben

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Quotientenregel?

Die Quotientenregel besagt \frac{d}{dx}\frac{f}{g} = \frac{f'g - fg'}{g^2}. Sie liefert die Ableitung einer Funktion, die durch eine andere geteilt wird.

Welchen Merksatz gibt es für die Quotientenregel?

"NAZ minus ZAN durch N-Quadrat." N ist der Nenner g, Z der Zähler f und A steht für die Ableitung. NAZ heißt also Nenner mal Ableitung des Zählers.

Spielt die Reihenfolge bei der Quotientenregel eine Rolle?

Ja. Vertauschst du die beiden Terme im Zähler, ändert sich das Vorzeichen des Ergebnisses. Beginne immer mit der Ableitung des Zählers mal dem Nenner.

Wann sollte man die Quotientenregel nicht verwenden?

Ist der Nenner eine Konstante, verwende die Faktorregel. Ist er eine einzelne Potenz wie x^3, schreibe mit negativem Exponenten um und verwende die Potenzregel.

Geschrieben vom PracticeCalculus-Team

Wir entwickeln interaktive Analysis-Lektionen und schreiben jede Seite klar und korrekt. Ist dir ein Fehler aufgefallen? Sag uns Bescheid, dann beheben wir ihn.