Die erste Ableitung einfach erklärt

Oft gefürchtet, aber wichtig in der Schule: Lerne hier, wie du die momentane Änderungsrate verstehst und sicher berechnen kannst!

Erklärung

Definition

Die erste Ableitung einer Funktion f beschreibt die momentane Änderungsrate von f und wird mit f' bezeichnet. Die Ableitung f' gibt an, wie steil der Graph von f an einer bestimmten Stelle ist.

Die Steigung zwischen zwei Punkten P(x_1\,|\,y_1) und P(x_2\,|\,y_2) wird mit \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} berechnet. Da f' die Steigung des Graphen von f an einer (und nicht zwei) Stellen betrachtet, lässt man in der Formel den Abstand zwischen den Punkten gegen null gehen. So erhalten wir die Definition der Ableitung f':

f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}

Vorgehen

Schema

Um die momentane Änderungsrate zu bestimmen, leitest du die Funktion mit Hilfe der Ableitungsregeln ab. Die wichtigsten Ableitungsregeln sind:", "SCHEMA_FORMULA": "

f'(x) = n \cdot x^{n-1}

1. Potenzregel: f(x) = x^n \Rightarrow f'(x) = n \cdot x^{n-1}

2. Faktorregel: f(x) = c \cdot g(x) \Rightarrow f'(x) = c \cdot g'(x)

3. Summenregel: f(x) = g(x) + h(x) \Rightarrow f'(x) = g'(x) + h'(x)

Beispiele

Leite die Funktion f(x) = 4x^3 ab.

f'(x) = 12x^2

(Potenzregel angewendet)

Leite die Funktion f(x) = 5x^2 - 3x + 7 ab.

f'(x) = 10x - 3

(Potenz- und Summenregel angewendet)

Merkkasten

Zusammenfassung
  • Die erste Ableitung beschreibt die momentane Änderungsrate und die Steigung einer Funktion.
  • Nutze Ableitungsregeln (Potenz-, Faktor- und Summenregel), um Graphen ableiten zu können.

Aufgaben

1 / 3
Leite die Funktion
f(x) = x^4
2 / 3
Bestimme die erste Ableitung von
f(x) = 2x^3 - 4x^2 + x
3 / 3
Berechne die erste Ableitung der Funktion
f(x) = \tfrac{1}{2}x^4 - 3x^3 + 5x - 9
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