Produktregel: Unterschied zwischen den Versionen

Produktregel (Quelltext anzeigen)

Version vom 29. Januar 2013, 12:07 Uhr

135 Bytes hinzugefügt , 29. Januar 2013

keine Bearbeitungszusammenfassung

[unmarkierte Version]

Sorge

53

Bearbeitungen

@@ Zeile 63: / Zeile 63: @@
 Der Beweis des Spezialfalls kann dann folgendermaßen erfolgen:
-<math> 2f'(x_{0})f(x_{0})=2 \lim{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}f(x_{0})}= \lim{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}(f(x_{0})+f(x_{0}))}=\lim{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}(f(x)+f(x_{0}))}=\lim{\frac{(ff)(x)-(ff)(x_{0})}{x-x_{0}}}=(ff)' </math>
+<math> 2f'(x_{0})f(x_{0})=2 \lim\limits_{x \rightarrow x_{0}}{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}f(x_{0})}= \lim\limits_{x \rightarrow x_{0}}{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}(f(x_{0})+f(x_{0}))}=\lim\limits_{x \rightarrow x_{0}}{\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}(f(x)+f(x_{0}))}=\lim\limits_{x \rightarrow x_{0}}{\frac{(ff)(x)-(ff)(x_{0})}{x-x_{0}}}=(ff)' </math>
-Durch die Einführung über den Spezialfall wird die Problematik der Ausnutzung der Stetigkeit auf eine einzelne Stelle isoliert und ist somit einfacher verständlich. Der allgemeine Fall der Produktregel wird schließlich über eine weitere, den Schülern bereits vorher bekannte Gleichung, möglich: (a*b)=1/4((a+b)<sup>2</sup>-(a-b)<sup>2</sup>).
+Durch die Einführung über den Spezialfall wird die Problematik der Ausnutzung der Stetigkeit auf eine einzelne Stelle isoliert und ist somit einfacher verständlich. Der allgemeine Fall der Produktregel wird schließlich über eine weitere, den Schülern bereits vorher bekannte Gleichung <math> ab=\frac{1}{4}((a+b)^{2}-(a-b)^{2}) </math>, möglich.
-Wendet man diese auf das Produkt der Funktionen an und verwendet die bekannten Summen- und Potenzregel, so ergibt sich schließlich:<br />
+Wendet man diese auf das Produkt der Funktionen an und verwendet die bekannten Summen- und Potenzregel, so ergibt sich schließlich:
-(f*g)'(x<sub>0</sub>)=[1/4((f+g)<sup>2</sup>-(f-g)<sup>2</sup>)]'(x<sub>0</sub>)=1/4(2(f'+g')(f+g)-2(f'-g')(f-g))(x<sub>0</sub>)= f'(x<sub>0</sub>g(x<sub>0</sub>)+f(x<sub>0</sub>)g'(x<sub>0</sub>).
+<math> (fg)'(x_{0})=[\frac{1}{4}((f+g)^{2}-(f-g)^{2})]'(x_{0})=\frac{1}{4}(2(f'+g')(f+g)-2(f'-g')(f-g))(x_{0})=f'(x_{0})g(x_{0})+f(x_{0})g'(x_{0}). </math>
 Auf diese Weise gelingt es auch das Problem der Regelfindung zu lösen und dabei gänzlich die Schwierigkeiten der Nullergänzung zu umgehen. Man erkennt also, dass durch das Ausnutzen von Zwischen- und Hilfsschritten der Beweis der Produktregel der Differentialrechnung sehr elementar möglich ist.
@@ Zeile 73: / Zeile 73: @@
 === Herleitung mit Hilfe der Sekantenanstiegsfunktion <ref >[[Heinz Griesel|Griesel, H.]]: Zur Herleitung der Produktregel und der Quotientenregel in der Differentialrechnung. In: Praxis der Mathematik 23 (1981), H.9, S. 276-277 </ref>  ===
-Die Idee dieses Beweises baut darauf auf, dass die Ableitung als Grenzwert der Sekantenanstiegsfunktion bzw. Differenzenquotientenfunktion aufgefasst wird. Das Ausnutzen der Sekante bietet sich hierbei an, da es ein hohes Maß an bildlicher Vorstellung ermöglicht. Als Voraussetzung ist es ebenso nötig eine Bezeichnung für die Sekantenanstiegsfunktion einzuführen, wie z.B.:
+Die Idee dieses Beweises baut darauf auf, dass die Ableitung als Grenzwert der Sekantenanstiegsfunktion bzw. Differenzenquotientenfunktion aufgefasst wird. Das Ausnutzen der Sekante bietet sich hierbei an, da es ein hohes Maß an bildlicher Vorstellung ermöglicht. Als Voraussetzung ist es ebenso nötig eine Bezeichnung für die Sekantenanstiegsfunktion einzuführen, wie z.B. <math> sk_{f}=\frac{f(x)-f(a)}{x-a} </math>.
-sk<sub>f</sub>=(f(x)-f(a))/(x-a).
+Hiermit kann man durch Umstellen einen Ausdruck für die Funktion <math> f(x) </math> in Abhängigkeit von <math> sk_{f} </math> ermitteln. Setzt man nun in den Ansatz der Produktregel für die beiden Funktionen <math> f(x) </math> und <math> g(x) </math> diese Ausdrücke ein, so ergibt sich die Produktregel auf natürliche Weise, nachdem der Grenzübergang vollzogen wurde. Auf diese Weise umgeht man erneut das Problem der Nullergänzung und auch die Stetigkeit muss hier keine Erwähnung finden. Der Beweis der [[Quotientenregel]] kann auf analoge Weise durchgeführt werden.
-Hiermit kann man durch Umstellen einen Ausdruck für die Funktion f(x) in Abhängigkeit von sk<sub>f</sub> ermitteln. Setzt man nun in den Ansatz der Produktregel für die beiden Funktionen f(x) und g(x) diese Ausdrücke ein, so ergibt sich die Produktregel auf natürliche Weise, nachdem der Grenzübergang vollzogen wurde. Auf diese Weise umgeht man erneut das Problem der Nullergänzung und auch die Stetigkeit muss hier keine Erwähnung finden. Der Beweis der [Quotientenregel] kann auf analoge Weise durchgeführt werden.
 == Literatur ==