Mathematik

Mathe-Rechner mit Rechenweg

Verstanden alsx2sin⁡(x)x^{2} \sin(x)Ableiten

Ableitung

Aufgabe

ddx(x2sin⁡(x))\displaystyle \frac{d}{dx}\left(x^{2} \sin(x)\right)

Ergebnis

f′(x)=x(xcos⁡(x)+2sin⁡(x))\displaystyle f'(x) = x(x \cos(x) + 2 \sin(x))

Graph

f(x)f(x)f′(x)f'(x)
-6-4-20246-25-20-15-10-50510152025
Mit der Maus über den Graphen fahren, um Werte abzulesen.

Rechenweg 5 Schritte

  1. 1Produktregel

    Produktregel: Hier werden zwei Terme mit xx multipliziert, u=x2u = x^{2} und v=sin⁡(x)v = \sin(x). Dann gilt (u⋅v)′=u′⋅v+u⋅v′(u \cdot v)' = u' \cdot v + u \cdot v': Jeder Faktor wird einmal abgeleitet, während der andere stehen bleibt.

    (u⋅v)′=u′⋅v+u⋅v′\displaystyle (u \cdot v)' = u' \cdot v + u \cdot v'
  2. Potenzregel

    Potenzregel: Der Exponent wandert als Faktor nach vorne, der neue Exponent ist um 1 kleiner. (xn)′=n⋅xn−1(x^{n})' = n \cdot x^{n-1}.

    u′=(x2)′=2⋅x2−1=2⋅x1=2x\displaystyle u' = \left(x^{2}\right)' = 2 \cdot x^{2 - 1} = 2 \cdot x^{1} = 2x
  3. Grundableitung

    Ableitung aus der Tabelle: Der Sinus hat die Ableitung cos⁡(x)\cos(x).

    v′=(sin⁡(x))′=cos⁡(x)\displaystyle v' = \left(\sin(x)\right)' = \cos(x)
  4. Einsetzen in die Produktregel:

    (x2sin⁡(x))′=2x⋅sin⁡(x)+x2⋅cos⁡(x)=x2cos⁡(x)+2xsin⁡(x)\displaystyle \left(x^{2} \sin(x)\right)' = 2x \cdot \sin(x) + x^{2} \cdot \cos(x) = x^{2} \cos(x) + 2x \sin(x)
  5. 3Ausklammern

    Gemeinsamen Faktor ausklammern, damit man das Ergebnis besser weiterverwenden kann (etwa für Nullstellen):

    =x(xcos⁡(x)+2sin⁡(x))\displaystyle = x(x \cos(x) + 2 \sin(x))
f′(x)=x(xcos⁡(x)+2sin⁡(x))\displaystyle f'(x) = x(x \cos(x) + 2 \sin(x))
So schreibt man Aufgaben