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Partielle Ableitung : Aufgabe, Problemlösung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:05 Sa 15.01.2005
Autor: foerster

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem bei der Lösung folgender Aufgabe

f(x) = [mm] (x³y²)^{y} [/mm]

Das ganze soll dann einmal nach y abgeleitet werden

In meinem Übungsbuch findet sich auch folgende Lösung dazu :

f'(x) = (x³y²) * [ln(x³y²) +2]

nur leider kein Lösungsweg.


Meine persönliche Idee zu dieser Aufgabe sieht wie folgt aus:

durch Verwendung der Formale

[mm] (a^{x})' [/mm] = [mm] a^{x}*ln(a) [/mm]

komm ich zu folgendem Lösungsansatz:

[mm] (x³y²)^{y} [/mm] * ln(x³y²)

nur leider fehlt mir das +2 was in der Musterlösung angegeben ist, habe auch probiert die Produkt- oder Kettenregel irgendwie anzuwenden aber auf die im Buch angegebene Lösung kam ich leider nie. Ich hoffe es kann mir jemand helfen

Gruß

foerster


Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.



        
Bezug
Partielle Ableitung : Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:29 Sa 15.01.2005
Autor: Paulus

Hallo foerster

[willkommenmr]

>
> f(x) = [mm](x³y²)^{y} [/mm]

>  
> Das ganze soll dann einmal nach y abgeleitet werden
>  
> In meinem Übungsbuch findet sich auch folgende Lösung dazu
> :
>  
> f'(x) = (x³y²) * [ln(x³y²) +2]
>  
> nur leider kein Lösungsweg.
>  
>
> Meine persönliche Idee zu dieser Aufgabe sieht wie folgt
> aus:
>  
> durch Verwendung der Formale
>
> [mm](a^{x})'[/mm] = [mm]a^{x}*ln(a)[/mm]
>
> komm ich zu folgendem Lösungsansatz:
>  
> [mm](x³y²)^{y}[/mm] * ln(x³y²)
>  

Ja, die Idee wäre gut, aber du vergisst die Regel: innere Ableitung mal äussere Ableitung.

Ich zeige mal an einem anderen, einfacheren, aber genau entsprechenden Beispiel, wie du das lösen kannst. Ich nehme dabei stillschweigend an, dass der Definitionsbereich so gegeben ist, dass man die Funktion logarithmieren kann.

Gesucht ist die erste Ableitung von [mm] $x^x$ [/mm]

Zuerst logarithmierst du, um gleich wieder "e hoch .."  zu rechnen:

[mm] $e^{\ln(x^x)}=e^{x\ln(x)}$ [/mm]

Die innere Ableitung ist [mm] $(x\ln(x))'=\ln(x)+x*\bruch{1}{x}=\ln(x)+1$ [/mm]

(Wobei ich die Produktregel angewendet habe)

Die äussere Ableitung ist [mm] $e^{x\ln(x)}=x^x$ [/mm]

Zusammen erhält man: [mm] $x^x(\ln(x)+1)$ [/mm] :-)

So, mit deiner Funktion funktioniert das ganz genau gleich. Kannst du das mal versuchen?

Mit lieben Grüssen

Paul



Bezug
                
Bezug
Partielle Ableitung : Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:47 So 16.01.2005
Autor: foerster

Hallo,

danke für deine schnelle Antwort!


Ich habe nun versucht , daß Beispiel auf meine Aufgabe zu übertragen:

Dementsprechend müsste die innere Ableitung wie folgt aussehen:


[y*ln(x³y²)]' = ln*(x³y²)+ [mm] \bruch{1}{y} [/mm]


Die äußere Ableitung :

[mm] (x³y²)^{y} [/mm]


Multiplikation:

[mm] (x³y²)^{y}*[ln*(x³y²)+ \bruch{1}{y}] [/mm]


Das kommt zwar der Lösung schon etwas näher aber trotzdem stimmt es ja nicht da ich [mm] \bruch{1}{y} [/mm] errechnet habe, aber +2 richtig wäre. So liegt bei mir irgendwo in der äußeren Ableitung ein Denkfehler vor.


Update:

Ich habe nocheinmal in meinem MatheBuch nachgeschlagen und habe meinen Fehler gefunden:

Äußere Ableitung:

ln(x³y²)+y* [mm] \bruch{2yx³}{x³y²} [/mm] = ln(x³y²)+2


Danke für die Mithilfe !





Bezug
                        
Bezug
Partielle Ableitung : innere Ableitung !
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:05 So 16.01.2005
Autor: Loddar

Hallo foerster,

super, daß Du Dein Problem alleine gemeistert hast!! [daumenhoch]


> Äußere Ableitung:
> ln(x³y²)+y* [mm]\bruch{2yx³}{x³y²}[/mm] = ln(x³y²)+2  [ok]

Nur eine kleine Anmerkung (für die eigentliche Berechnung spielt es keine große Rolle):
Hierbei handelt es sich aber um die innere Ableitung der Funktion.

Grüße
Loddar


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