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Ableitung von $$$\ln^{2}\left(x\right)$$$
Ähnliche Rechner: Rechner für logarithmische Differentiation, Rechner zur impliziten Differentiation mit Schritten
Ihre Eingabe
Bestimme $$$\frac{d}{dx} \left(\ln^{2}\left(x\right)\right)$$$.
Lösung
Die Funktion $$$\ln^{2}\left(x\right)$$$ ist die Komposition $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ der beiden Funktionen $$$f{\left(u \right)} = u^{2}$$$ und $$$g{\left(x \right)} = \ln\left(x\right)$$$.
Wende die Kettenregel $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$ an:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln^{2}\left(x\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right) \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)\right)}$$Wende die Potenzregel $$$\frac{d}{du} \left(u^{n}\right) = n u^{n - 1}$$$ mit $$$n = 2$$$ an:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(u^{2}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right) = {\color{red}\left(2 u\right)} \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)$$Zurück zur ursprünglichen Variable:
$$2 {\color{red}\left(u\right)} \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right) = 2 {\color{red}\left(\ln\left(x\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)$$Die Ableitung des natürlichen Logarithmus ist $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right) = \frac{1}{x}$$$:
$$2 \ln\left(x\right) {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)\right)} = 2 \ln\left(x\right) {\color{red}\left(\frac{1}{x}\right)}$$Somit gilt $$$\frac{d}{dx} \left(\ln^{2}\left(x\right)\right) = \frac{2 \ln\left(x\right)}{x}$$$.
Antwort
$$$\frac{d}{dx} \left(\ln^{2}\left(x\right)\right) = \frac{2 \ln\left(x\right)}{x}$$$A