Differentieerregels > De productregel
1234567De productregel

Uitleg

Met behulp van eenvoudige functies kun je gemakkelijk nagaan dat voor het product van twee functies geen voor de hand liggende regels gelden:

  • Als `f(x) = 3x` dan is `f'(x) = 3` .

  • Als `g(x) = x^2` dan is `g'(x) = 2x` .

De productfunctie van `f` en `g` is dan: `P(x) = f(x)*g(x) = 3x * x^2 = 3x^3` . De afgeleide daarvan is `P'(x) = 9x^2` en niet `P'(x) = f'(x)*g'(x) = 3*2x = 6x` , zoals je zou kunnen denken. Voor productfuncties geldt een speciale regel: de productregel.

Bekijk de figuur. Als lengte en breedte van een rechthoek functies van `x` zijn, is de oppervlakte `A(x)` zo'n productfunctie: `A(x) = f(x)*g(x)` .

De afgeleide van `A(x)` is volgens de definitie:
`A'(x) = lim_(h rarr 0) (A(x+h) - A(x))/(h)` .


Als `x` toeneemt tot `x+h` dan is de toename van de oppervlakte:

`A(x+h) - A(x)=`
`=f(x)*(g(x+h) - g(x)) + g(x)*(f(x+h) - f(x))+` `(f(x+h) - f(x))*(g(x+h) - g(x))`

Dus is
`(A(x+h) - A(x))/h = f(x)*(g(x+h) - g(x))/h + g(x)*(f(x+h) - f(x))/h +` `(f(x+h) - f(x))*(g(x+h) - g(x))/h`

Neem je de limiet voor `h rarr 0` , dan krijg je:
`A'(x) = lim_(h → 0) (f(x)*(g(x+h) - g(x))/h + g(x)*(f(x+h) - f(x))/h + (f(x+h) - f(x))*(g(x+h) - g(x))/h)=`
`= f(x)*lim_(h → 0) (g(x+h) - g(x))/h + g(x)*lim_(h → 0) (f(x+h) - f(x))/h + 0 = f(x)*g'(x) + g(x)*f'(x)` .

Voor de gegeven functie `P(x) = f(x)*g(x) = 3x * x^2` betekent dit:

`P'(x) = f(x)*g'(x) + g(x)*f'(x) = 3x*2x + x^2*3 = 9x^2` .

Opgave 1

Bekijk de Uitleg .

a

Leg aan de hand van de figuur de formule voor `A(x+h) - A(x)` uit.

b

Bij het berekenen van `A'(x) = lim_(h rarr 0) (A(x+h) - A(x))/(h)` wordt gesteld dat `lim_(h rarr 0) ((f(x+h) - f(x))*(g(x+h) - g(x))/h)=0` . Waarom is dat zo?

c

Welke formule geldt dus voor de afgeleide van `A(x) = f(x)*g(x)` ?

d

Neem `A(x) = f(x)*g(x) = x^2 * x^3` .
Bereken de afgeleide met de regel die je in de uitleg hebt gevonden en controleer het antwoord door eerst de functie te herleiden.

Opgave 2

De functie `A(x) = x^2(x^3 - 4x)` kun je opvatten als een productfunctie van `f` en `g` . Bij het differentiëren kun je de regel aan het einde van de Uitleg gebruiken.

a

Bepaal de afgeleide van `A` met behulp van die regel.

b

Differentieer de functie ook door eerst de haakjes weg te werken.

verder | terug