Wie kann ein gebrochen rationaler Term in eine ganzrationale Form umgewandelt werden und welchen Vorteil hat das beim Ableiten?

Liegt eine gebrochen rationale Funktion vor, deren Nenner nur eine x-Potenz enthält, so lässt sich der Funktionsterm umformen in eine Reihe von x-Potenzen. Die Ableitung kann dann ganz einfach mithilfe der Regel für Potenzfunktionen gebildet werden.
Beispiel
f
 
x
=
2x
7
3x
+
5
2x
f ´
 
x
=
?

Vorsicht: man darf nicht einfach den Zähler und den Nenner getrennt voneinander ableiten; das wäre eine "selbst erfundene Regel". Zwei Vorgehensweisen bieten sich hier an:


  • Lösung 1: Mit Potenzregel nach Termumformung
Steht im Nenner des gebrochen-rationalen Terms nur eine x-Potenz, so kann man den Bruchterm zu einer Summe von x-Potenzen umformen und schließlich mit der Ableitungsregel für Potenzen arbeiten.
f
 
x
=
2x
7
2x
3x
2x
+
5
2x
kürzen
=
x
6
1,5
+
2,5
 
x
1
f ´
 
x
=
6x
5
0
2,5x
2
=
6x
5
2,5x
2
Um negative Exponenten zu vermeiden, kann das Ergebnis natürlich auch so geschrieben werden:
f ´
 
x
=
5x
5
2,5
x
2

  • Lösung 2: Mit Quotientenregel
f
 
x
=
2x
7
3x
+
5
2x
f ´
 
x
=
14x
6
3
·
2x
2x
7
3x
+
5
·
2
2x
2
ausmultiplizieren
=
28x
7
6x
4x
7
+
6x
10
4x
2
Zähler zusammenfassen
=
24x
7
10
4x
2
kürzen
=
6x
5
2,5x
2
Quotientenregel Kettenregel e^x sin(x)
Lernvideo

Quotientenregel Kettenregel e^x sin(x)

Kanal: Mathegym Basics

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