Differenzialrechnung - Die Grundlagen
Stell dir vor, du willst wissen, wie steil eine Kurve an einem bestimmten Punkt ist - genau das macht die Differenzialrechnung! Sie zeigt dir, wie stark Funktionen an einem Punkt steigen oder fallen.
Die Ableitung einer Funktion gibt dir die Steigung im Schaubild wieder. Du berechnest sie über eine Tangente - das ist eine Gerade, die die Kurve an genau einem Punkt berührt und dort in dieselbe Richtung zeigt wie die Kurve.
Bei Potenzfunktionen (wo x die Basis ist, wie bei x⁴) ist das Ableiten richtig einfach: Der Exponent kommt nach vorn, und der ursprüngliche Exponent wird um 1 reduziert. Aus x⁴ wird also 4x³.
Merktipp: Die Ableitung f'(x) zeigt dir immer die momentane Steigung der ursprünglichen Funktion f(x) an!
Die wichtigsten Ableitungsregeln
Diese Ableitungsregeln brauchst du ständig - lern sie am besten auswendig! Die Potenzregel kennst du schon: x² wird zu 2x, x⁵ wird zu 5x⁴.
Die Faktorregel ist entspannt: Konstante Vorfaktoren bleiben einfach stehen. Aus 7x² wird 7·2x = 14x. Die Konstantenregel ist noch einfacher: Zahlen ohne x haben die Ableitung 0, weil sie keine Steigung haben.
Bei der Summenregel leitest du jeden Teil einzeln ab: x² + x³ wird zu 2x + 3x². Die Produktregel ist etwas komplizierter: f'(x) = g'(x)·h(x) + h'(x)·g(x).
Du kannst übrigens auch mehrfach ableiten: Aus f(x) = x⁶ wird f'(x) = 6x⁵, dann f''(x) = 30x⁴ und so weiter. Das brauchst du später für Wendepunkte und Krümmungsverhalten!