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Partielle Ableitung

Stand: noch offen

1 · Verstehen

Du hältst die andere Variable fest wie eine Zahl, leitest nach der gesuchten Variable ab und streichst Glieder ohne sie.

Partielle Ableitung

Voraussetzung: Ableitungsregeln

Bei einer Funktion einer Veränderlichen sagt die Ableitung, wie stark sich der Funktionswert ändert, wenn \(x\) um eine Einheit wächst. Bei \(f(x,y)\) gibt es zwei Eingangsgrößen, und die erste Frage ist: In welche Richtung? Der Umsatz eines Betriebs kann mit mehr Angestellten oder mit längerer Arbeitszeit wachsen, und beide Änderungen wirken verschieden. Man könnte versuchen, nur eine einzige Steigung anzugeben. Das ist falsch: Auf einer Fläche hat jeder Punkt in jeder Richtung eine andere Steigung.

Man wählt deshalb zwei besondere Richtungen. Hältst du \(y\) fest und lässt nur \(x\) wachsen, entsteht eine Funktion einer Veränderlichen in \(x\), und die kennst du abzuleiten. Das Ergebnis heißt partielle Ableitung nach \(x\), geschrieben \(f_x(x,y)\) oder \(\frac{\partial f}{\partial x}\). Hältst du \(x\) fest, entsteht die partielle Ableitung nach \(y\), \(f_y(x,y)\). Beide sind Grenzwerte von Differenzenquotienten, wie in der Reihe zum Ableiten: \(f_x(x_0,y_0)=\lim_{h\to 0}\frac{f(x_0+h,y_0)-f(x_0,y_0)}{h}\).

Die Regel ist einfach: Um nach \(x\) abzuleiten, behandelst du \(y\) wie eine Zahl und leitest mit den bekannten Regeln ab, also mit Potenz-, Faktor-, Summen-, Produkt-, Quotienten- und Kettenregel. Um nach \(y\) abzuleiten, behandelst du \(x\) wie eine Zahl. Ein Glied, in dem die abgeleitete Variable nicht vorkommt, ist eine Konstante, und seine Ableitung ist \(0\).

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