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Mathematik Analysis – Partielle Ableitungen

14 KartenMathematikatrio07.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Mathematik“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Was ist eine partielle Ableitung einer Funktion f(x,y) nach x? · Wie lautet die Notat…

Karten

14 Karten
STANDARD

Was ist eine partielle Ableitung einer Funktion f(x,y) nach x?

Rückseite

Die Ableitung von f nach x, wobei alle anderen Variablen (hier y) als Konstanten behandelt werden.

STANDARD

Wie lautet die Notation für die partielle Ableitung nach x?

Rückseite

∂f/∂x, f_x oder D_x f – das ∂-Symbol unterscheidet sie von der totalen Ableitung d/dx.

STANDARD

Nach welcher Regel berechnet man partielle Ableitungen?

Rückseite

Die Variable der Ableitung wird als Variable behandelt, alle anderen Variablen werden wie Konstanten behandelt.

STANDARD

Was ist der Gradient einer skalaren Funktion f: ℝⁿ → ℝ?

Rückseite

Der Vektor aller ersten partiellen Ableitungen heißt Gradient: ∇f = (∂f/∂x₁, ..., ∂f/∂xₙ).

STANDARD

Welche geometrische Bedeutung hat der Gradient an einer Stelle?

Rückseite

Er zeigt in Richtung des steilsten Anstiegs der Funktion, seine Länge ist die maximale Steigung.

STANDARD

Was beschreibt die totale Differentielle df einer Funktion f(x,y)?

Rückseite

Die totale Differentielle df approximiert die Funktionsänderung linear: df = (∂f/∂x)dx + (∂f/∂y)dy.

STANDARD

Wie lautet die mehrdimensionale Kettenregel für f(x(t), y(t))?

Rückseite

df/dt = (∂f/∂x)(dx/dt) + (∂f/∂y)(dy/dt) – Summe über alle inneren Ableitungen.

STANDARD

Wie ist die Richtungsableitung von f in Richtung eines Einheitsvektors u definiert?

Rückseite

Die Richtungsableitung D_u f = ∇f · u ist das Skalarprodukt aus Gradient und Einheitsvektor u.

STANDARD

Wann ist die Richtungsableitung maximal und welchen Wert nimmt sie an?

Rückseite

Die Richtungsableitung ist maximal in Gradient-Richtung, ihr Wert beträgt dann die Länge ||∇f||.

STANDARD

Was sind partielle Ableitungen zweiter Ordnung?

Rückseite

Partielle Ableitungen zweiter Ordnung sind Ableitungen der ersten partiellen Ableitungen, z. B. ∂²f/∂x² oder ∂²f/∂x∂y.

STANDARD

Was besagt der Satz von Schwarz über gemischte partielle Ableitungen?

Rückseite

Sind die zweiten partiellen Ableitungen stetig, ist die Reihenfolge der Differentiation vertauschbar: ∂²f/∂x∂y = ∂²f/∂y∂x.

STANDARD

Was ist die Hesse-Matrix einer zweimal stetig differenzierbaren Funktion?

Rückseite

Die Hesse-Matrix ist die quadratische Matrix aller zweiten partiellen Ableitungen mit Einträgen H_ij = ∂²f/∂x_i∂x_j.

STANDARD

Wann nennt man einen Punkt stationär (kritisch) bei Funktionen mehrerer Variablen?

Rückseite

Wenn alle ersten partiellen Ableitungen verschwinden, also der Gradient der Nullvektor ist: ∇f = 0.

STANDARD

Berechne die partiellen Ableitungen von f(x,y) = x²y + sin(y).

Rückseite

∂f/∂x = 2xy (y als Konstante behandelt), ∂f/∂y = x² + cos(y) (x als Konstante).

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