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.
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.
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.
Ableitung von arcsin x
\frac{d}{dx}\,\arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
Die Ableitung von arcsin x ist 1/√(1 − x²). Mit Beweis aus sin y = x, der Kettenregel für arcsin(u), einem Graphen und ausführlichen Rechenbeispielen.
Ableitung von arccos x
\frac{d}{dx}\,\arccos x = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}
Die Ableitung von arccos x ist −1/√(1 − x²). Mit Beweis, der Erklärung, warum sie das Negative der arcsin-Ableitung ist, Kettenregel-Beispielen und Graph.
Ableitung von arctan x
\frac{d}{dx}\,\arctan x = \frac{1}{1 + x^2}
Die Ableitung von arctan x ist 1/(1 + x²). Mit Beweis aus tan y = x, Beispielen zur Kettenregel wie arctan(2x) und arctan(x²) und einem Graphen.
Ableitung von arcsec x
\frac{d}{dx}\,\operatorname{arcsec} x = \frac{1}{\lvert x\rvert\sqrt{x^2 - 1}}
Die Ableitung von arcsec x ist 1/(|x|√(x² − 1)). Woher der Betrag kommt, ein Beweis über arccos(1/x) und Beispiele zur Kettenregel.
Ableitung von arccot x
\frac{d}{dx}\,\operatorname{arccot} x = -\frac{1}{1 + x^2}
Die Ableitung von arccot x ist −1/(1 + x²). Mit Beweis aus cot y = x, dem Zusammenhang mit arctan, Beispielen zur Kettenregel und einem Graphen.
Ableitungen von Exponential- und Logarithmusfunktionen
Ableitungen von eˣ, aˣ, ln x, log x und daraus gebildeten Funktionen.
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.
Ableitung von sinh x
\frac{d}{dx}\,\sinh x = \cosh x
Die Ableitung von sinh x ist cosh x. Mit Beweis über die Definition mit Exponentialfunktionen, warum kein Minuszeichen auftaucht, Kettenregel und Graph.
Ableitung von cosh x
\frac{d}{dx}\,\cosh x = \sinh x
Die Ableitung von cosh x ist sinh x, ohne Minuszeichen. Mit Beweis über Exponentialfunktionen, der Kettenlinie, Beispielen zur Kettenregel und einem Graphen.
Ableitung von tanh x
\frac{d}{dx}\,\tanh x = \operatorname{sech}^2 x
Die Ableitung von tanh x ist sech² x, also 1 − tanh² x. Mit Beweis über die Quotientenregel, Beispielen zur Kettenregel, Graph und der Ableitung von artanh.
Lernen durch Tun
Du kennst die Regel? Jetzt wende sie an.
Jede Nachschlageseite verlinkt auf eine interaktive Lektion, in der du echte Aufgaben mit sofortigem Feedback und Schritt-für-Schritt-Lösungen löst.
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