$$ y = \frac{1}{x^2} $$

Thema: Faktorregel + Potenzregel

Lösung


Gegeben

\( y = \frac{1}{x^2} \)

Ziel

Bestimme \(y’\) mit Faktorregel und Potenzregel.

Schritt 1: Funktion in Potenzschreibweise umformen

Brüche mit \(x\) im Nenner lassen sich als negative Potenzen schreiben:

\[
\frac{1}{x^2} = x^{-2}
\]

Also gilt:
\[
y = x^{-2}
\]

Schritt 2: Potenzregel anwenden

Die Potenzregel lautet:
\[
\frac{d}{dx}\left(x^n\right) = n \cdot x^{n-1}
\]

Hier ist \(n = -2\). Setze das ein:

\[
y‘ = -2 \cdot x^{-2-1}
\]

Schritt 3: Exponenten vereinfachen

Im Exponenten steht:
\[
-2 – 1 = -3
\]

Damit:
\[
y‘ = -2 \cdot x^{-3}
\]

Schritt 4: Zurück in Bruchschreibweise (optional)

Eine negative Potenz bedeutet wieder „im Nenner“:
\[
x^{-3} = \frac{1}{x^3}
\]

Also kann man auch schreiben:
\[
y‘ = -2 \cdot \frac{1}{x^3}
\]

Tipps

  • Schreibe Funktionen wie \(\frac{1}{x^2}\) fast immer zuerst als \(x^{-2}\). Dann ist die Potenzregel direkt anwendbar.
  • Achte beim Ableiten besonders auf das „minus“ im Exponenten: Es bleibt erhalten und beeinflusst den neuen Exponenten \(n-1\).
  • Wenn du am Ende wieder einen Bruch möchtest: \(x^{-k} = \frac{1}{x^k}\).

Kontrolle: Vergleiche deine umgeformte Ableitung am Ende mit der angegebenen Lösung, aber versuche zuerst, alle Schritte selbst sauber nachzuvollziehen.