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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - partielles ableiten mit Bruch
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partielles ableiten mit Bruch: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:01 Do 09.11.2006
Autor: MatzeM

Aufgabe
Berechnen Sie die ersten partiellen Ableitungen von
f(x,y) = [mm] \bruch {x} {\wurzel{x^2-y^2}} + yln(x^2+1) [/mm]

Hallo zusammen,

ich bin neu in diesem Forum und hoffe dass ihr mir weiterhelfen könnt.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Die Frage klingt eigentlich ganz einfach. Trotzdem habe ich mit dem Bruch Schwierigkeiten. Für [mm] f_x(x,y) [/mm] habe ich folgende Ableitungen rausbekommen: Zähler' = 1
                                                  Nenner' = [mm] \bruch {x} {\wurzel{x^2-y^2} [/mm]

Wenn ich jetzt mit der Quotientenregel vorgehe, erhalte ich [mm] f_x(x,y) [/mm] = [mm] \bruch{-x^2}{x^2-y^2} [/mm]
Ist das so richtig?
Ich weiß eben nicht ob man da einfach die Quotientenregel anwenden darf. Weil dabei wird ja der Nenner quadriert. Im Nenner stehen jedoch x und y. Und da ich ja erstmal nur nach x ableiten will, weiß ich nicht ob die Quotientregel richtig ist.
Könnt ihr mir da vielleicht weiterhelfen?

Nach y abgeleitet habe ich für den Bruch folgendes raus: [mm] f_y(x,y) [/mm] = [mm] \bruch {-x\wurzel{x^2-y^2}}{y} [/mm]

Insgesamt habe ich dann folgende partielle Ableitungen erhalten: [mm] f_x(x,y) [/mm] =  [mm] \bruch{-x^2}{x^2-y^2} [/mm] + [mm] \bruch{y}{x^2+1} [/mm]

                                                                 [mm] f_y(x,y) [/mm] = [mm] \bruch {-x\wurzel{x^2-y^2}}{y} [/mm] + [mm] ln(x^2+1) [/mm]

Stimmt das? Wenn nicht, dann sagt mir bitte wo meine Fehler liegen.
Ich bedanke mich schon mal im Voraus.

Grüße Matze

        
Bezug
partielles ableiten mit Bruch: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:45 Do 09.11.2006
Autor: Herby

Hallo Matze,

und herzlich [willkommenmr]



> Berechnen Sie die ersten partiellen Ableitungen von
>  f(x,y) = [mm]\bruch {x} {\wurzel{x^2-y^2}} + yln(x^2+1)[/mm]
>  Hallo
> zusammen,
>  
> ich bin neu in diesem Forum und hoffe dass ihr mir
> weiterhelfen könnt.
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
>  
> Die Frage klingt eigentlich ganz einfach. Trotzdem habe ich
> mit dem Bruch Schwierigkeiten. Für [mm]f_x(x,y)[/mm] habe ich
> folgende Ableitungen rausbekommen: Zähler' = 1
> Nenner' = [mm]\bruch {x} {\wurzel{x^2-y^2}[/mm]
>  
> Wenn ich jetzt mit der Quotientenregel vorgehe, erhalte ich
> [mm]f_x(x,y)[/mm] = [mm]\bruch{-x^2}{x^2-y^2}[/mm]
>  Ist das so richtig?


nein, nicht ganz, denn die MBQuotientenregel lautet doch [mm] f'(x)=\bruch{u'v-uv'}{v²} [/mm]

wo ist den dein u'v hin [kopfkratz3] und im Nenner fehlt zudem [mm] *\wurzel{x²-y²} [/mm] (kommt von v')


>  Ich weiß eben nicht ob man da einfach die Quotientenregel
> anwenden darf. Weil dabei wird ja der Nenner quadriert. Im
> Nenner stehen jedoch x und y. Und da ich ja erstmal nur
> nach x ableiten will, weiß ich nicht ob die Quotientregel
> richtig ist.


doch, die ist richtig [daumenhoch]


>  Könnt ihr mir da vielleicht weiterhelfen?
>  
> Nach y abgeleitet habe ich für den Bruch folgendes raus:
> [mm]f_y(x,y)[/mm] = [mm]\bruch {-x\wurzel{x^2-y^2}}{y}[/mm]

auch nicht ganz:  das "Minus" verschwindet, da vor dem y auch eines steht MBKettenregel und dann fehlt noch im Zähler ein y (resultiert ebenfalls aus der Kettenregel)
  


versuche es noch einmal und schreib' ggf. deinen Rechenweg auf :-)


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                
Bezug
partielles ableiten mit Bruch: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:41 Do 09.11.2006
Autor: MatzeM

Erstmal Danke für die schnelle Antwort.
Also ich habe es jetzt nochmal probiert. Bin diesmal auf ein etwas anderes Ergebnis gekommen.
Aber ich beschreib hier trotzdem mal kurz meinen Rechenweg.

Bei dem Bruch ist ja u = x
                    
                     u' = 1
                    
                     v = [mm] \wurzel{x^2-y^2} [/mm]

                     v' = [mm] \bruch{1*2x}{2\wurzel{x^2-y^2}} [/mm] = [mm] \bruch{x}{\wurzel{x^2-y^2}} [/mm]     (nach Kettenregel)

Ich hoffe mal soweit stimmt es noch.
Wenn ich also jetzt die Quotientenregel anwende erhalte ich:

[mm] f_x(x,y) [/mm] = [mm] \bruch{1*\wurzel{x^2-y^2}-x^2}{\wurzel{x^2-y^2}*(x^2-y^2)} [/mm]

Ist das so richtig?
Wenn ja, dann war mein Fehler dass ich die beiden Wurzeln weggekürzt hab, was natürlich nicht geht.
Wie sieht es mit dem zweiten Teil der Rechnung aus? Stimmt da mein Ergebnis? (Also ich mein nach y abgeleitet und der Teil mit dem ln ......)

Grüße Matze

Bezug
                        
Bezug
partielles ableiten mit Bruch: kurze Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 08:00 Fr 10.11.2006
Autor: Herby

Hallo Matze,

ja, diesmal ist alles richtig [daumenhoch], zu dem Rest schreibe ich nachher noch was :-)



Liebe Grüße
Herby


Bezug
                        
Bezug
partielles ableiten mit Bruch: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:00 Fr 10.11.2006
Autor: Herby

Hi,

> Erstmal Danke für die schnelle Antwort.
>  Also ich habe es jetzt nochmal probiert. Bin diesmal auf
> ein etwas anderes Ergebnis gekommen.
>  Aber ich beschreib hier trotzdem mal kurz meinen
> Rechenweg.
>  
> Bei dem Bruch ist ja u = x
>
> u' = 1
>                      
> v = [mm]\wurzel{x^2-y^2}[/mm]
>  
> v' = [mm]\bruch{1*2x}{2\wurzel{x^2-y^2}}[/mm] =
> [mm]\bruch{x}{\wurzel{x^2-y^2}}[/mm]     (nach Kettenregel)
>  
> Ich hoffe mal soweit stimmt es noch.
>  Wenn ich also jetzt die Quotientenregel anwende erhalte
> ich:
>  
> [mm]f_x(x,y)[/mm] =
> [mm]\bruch{1*\wurzel{x^2-y^2}-x^2}{\wurzel{x^2-y^2}*(x^2-y^2)}[/mm]
>  
> Ist das so richtig?

ja, nun stimmt das [ok]

> Wenn ja, dann war mein Fehler dass ich die beiden Wurzeln
> weggekürzt hab, was natürlich nicht geht.

[kopfschuettel]

aber so:

[mm] \bruch{1*\wurzel{x^2-y^2}-x^2}{\wurzel{x^2-y^2}*(x^2-y^2)}= \bruch{1*\wurzel{x^2-y^2}}{\wurzel{x^2-y^2}*(x^2-y^2)}- \bruch{x^2}{\wurzel{x^2-y^2}*(x^2-y^2)}= \bruch{1}{x^2-y^2}-\bruch{x^2}{(x^2-y^2)^{\bruch{3}{2}}} [/mm]


>  Wie sieht es mit dem zweiten Teil der Rechnung aus? Stimmt
> da mein Ergebnis? (Also ich mein nach y abgeleitet


bei der Ableitung nach y kannst du wahlweise nach der MBQuotientenregel oder MBProduktregel vorgehen, weil das x ja konstant ist und beim Ableiten 0 wird.

Mein Vorschlag:

schreibe den ersten Summanden so auf: [mm] x*(x²-y²)^{-\bruch{1}{2}} [/mm] und wende dann die Produktregel an.

Lösung:

[mm] \bruch{xy}{(x²-y²)^{\bruch{3}{2}}} [/mm]



> und der Teil mit dem ln ......)
>  


hier wendest du einfach die Kettenregel an

Lösung für x:  [mm] \bruch{2xy}{x²+1} [/mm]

Lösung für y:  ln(x²+1)



Bitte nachrechnen!


Liebe Grüße
Herby


Bezug
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