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Quotientenregel

Mit der Quotientenregel leitest Du Brüche ab, bei denen im Zähler und im Nenner eine Funktion von $x$ steht – etwa $\frac{3x + 2}{x + 4}$ oder $\frac{e^x}{x^2}$.

Die Regel

\[f(x) = \frac{u(x)}{v(x)} \quad\Rightarrow\quad f'(x) = \frac{u'(x) \cdot v(x) - u(x) \cdot v'(x)}{\big(v(x)\big)^2} \qquad (v(x) \neq 0)\]

Wichtig ist die Reihenfolge im Zähler: Wegen des Minuszeichens darfst Du die beiden Produkte nicht vertauschen. Es beginnt immer mit der Ableitung des Zählers $u'$. Der Nenner wird nur quadriert, nicht abgeleitet – ausmultiplizieren musst Du ihn meist nicht.

Beispiele

Beispiel 1: $f(x) = \frac{3x + 2}{x + 4}$

$u = 3x + 2$, $u' = 3$, $v = x + 4$, $v' = 1$:

\[f'(x) = \frac{3\,(x + 4) - (3x + 2) \cdot 1}{(x + 4)^2} = \frac{3x + 12 - 3x - 2}{(x + 4)^2} = \frac{10}{(x + 4)^2}\]

Beispiel 2: $f(x) = \frac{x^2}{x - 1}$

\[f'(x) = \frac{2x\,(x - 1) - x^2 \cdot 1}{(x - 1)^2} = \frac{x^2 - 2x}{(x - 1)^2}\]

Die Ableitung ist 0 bei $x = 0$ und $x = 2$ – dort liegen die Extrempunkte von $f$.

Beispiel 3: $f(x) = \frac{e^x}{x^2}$

\[f'(x) = \frac{e^x \cdot x^2 - e^x \cdot 2x}{x^4} = \frac{x\,e^x\,(x - 2)}{x^4} = \frac{e^x\,(x - 2)}{x^3}\]

Hier lohnt sich das Kürzen: Erst $x$ im Zähler ausklammern, dann gegen eine Potenz im Nenner kürzen.

Beispiel 4: die Ableitung von $\tan(x)$

Mit $\tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}$:

\[\tan'(x) = \frac{\cos(x)\cos(x) - \sin(x)\,\big(-\sin(x)\big)}{\cos^2(x)} = \frac{\cos^2(x) + \sin^2(x)}{\cos^2(x)} = \frac{1}{\cos^2(x)}\]

Oft geht es ohne Quotientenregel

  • Nur Zahl im Zähler: $\frac{5}{x^2} = 5x^{-2}$, also $f'(x) = -10x^{-3} = -\frac{10}{x^3}$ (Potenzregel).
  • Nur Zahl im Nenner: $\frac{x^2 + 3x}{4} = \frac{1}{4}(x^2 + 3x)$ – einfach Faktorregel.
  • Kürzen oder aufteilen: $\frac{x^2 + 1}{x} = x + \frac{1}{x}$ lässt sich gliedweise ableiten.

Typische Fehler

  • Zähler vertauscht: $u \cdot v' - u' \cdot v$ liefert das falsche Vorzeichen.
  • Klammern vergessen: Beim Abziehen von $u \cdot v'$ gilt das Minus für den ganzen Term, z. B. $-(3x + 2)$.
  • Nenner abgeleitet: Unten steht $v^2$, nicht $v'$.

Mit Rechenweg ableiten

Schreibweise: x^3, 3*x, e^(2x), sin(x), ln(x), sqrt(x), Brüche mit /. Der Ableitungsrechner zeigt jeden Schritt mit der verwendeten Regel.

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Online üben

Gib die Ableitung als Bruch ein, z. B. 10/(x+4)^2. Jede richtige Schreibweise wird erkannt.

Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Neue Aufgaben

Stufe 1: linear durch linear

  1. Aufgabe 1
    \(f(x) = \frac{3x - 6}{-x + 4}\)
    \(f'(x) = \frac{6}{(-x + 4)^{2}}\)
  2. Aufgabe 2
    \(f(x) = \frac{6x - 3}{x - 1}\)
    \(f'(x) = \frac{-3}{(x - 1)^{2}}\)
  3. Aufgabe 3
    \(f(x) = \frac{-3x - 2}{2x + 2}\)
    \(f'(x) = \frac{-2}{(2x + 2)^{2}}\)
  4. Aufgabe 4
    \(f(x) = \frac{3x + 8}{-x + 6}\)
    \(f'(x) = \frac{26}{(-x + 6)^{2}}\)
  5. Aufgabe 5
    \(f(x) = \frac{4x - 4}{-x + 8}\)
    \(f'(x) = \frac{28}{(-x + 8)^{2}}\)

Tippe Deine Lösung ein und klicke auf „Prüfen“ (oder drücke Enter). Brüche als 3/4, Dezimalzahlen mit Komma, mehrere Lösungen mit ; trennen, Potenzen als x^2, Wurzeln als sqrt(5). Punkte: 10 für richtig beim ersten Versuch, 6 nach einem Fehlversuch, 5 mit Tipp, 0 wenn Du Dir vorher die Lösung anschaust. Deine Punkte und Abzeichen siehst Du unter Mein Training.

Arbeitsblatt: Quotientenregel

Eine volle DIN-A4-Seite Aufgaben mit Lösungsblatt zum Ausdrucken – bei jedem Klick neue Aufgaben. Klasse 11–12.

Schwierigkeit

Weitere Regeln: Produktregel, Kettenregel und alle im Überblick bei den Ableitungsregeln.

Weiterlesen: Quotientenregel bei Wikipedia

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