Gangereglen for differentiation: (f·g)' = f'·g + f·g'

Sætning:
Hvis funktionen f er differentiabel i x0 med differentialkvotient f'(x0), d.v.s.    lim x x 0 f(x)f( x 0 ) x x 0 =f'( x 0 )
og hvis funktionen g er differentiabel i x0 med differentialkvotient g'(x0), d.v.s.    lim x x 0 g(x)g( x 0 ) x x 0 =g'( x 0 )
så er funktionen f·g differentiabel i x0 med differentialkvotient f'(x0)·g(x0) + f(x0)·g'(x0), d.v.s.    lim x x 0 f(x)g(x)f( x 0 )g( x 0 ) x x 0 =f'( x 0 )g( x 0 )+f( x 0 )g'( x 0 )

Bevis: foregår ved hjælp af tretrinsreglen anvendt på funktionen f·g og kræver en hjælpesætning, som så skal bevises før og uden anvendelse af gangereglen for differentiation.

  1. Sekanthældningen bliver f(x)g(x)f( x 0 )g( x 0 ) x x 0
  2. Her er ikke nogle oplagte eller umiddelbare omskrivninger mulige, men et trick viser sig at bære frugt:
    tilføj størrelsen f(x0)·g(x), først med minus, så med plus. Så har vi i hvert fald ikke ændret i slutresultatet. f(x)g(x)f( x 0 )g( x 0 ) x x 0 = f(x)g(x)f( x 0 )g(x)+f( x 0 )g(x)f( x 0 )g( x 0 ) x x 0 Nu kan g(x) sættes uden for parentes i de to forreste led, mens f(x0) kan sættes uden for parentes i de to bageste led f(x)g(x)f( x 0 )g(x)+f( x 0 )g(x)f( x 0 )g( x 0 ) x x 0 = ( f(x)f( x 0 ) )g(x)+f( x 0 )( g(x)g( x 0 ) ) x x 0 Endelig kan vi dividere op og omarrangere, så brøkerne fra sætningens forudsætninger træder tydeligere frem ( f(x)f( x 0 ) )g(x)+f( x 0 )( g(x)g( x 0 ) ) x x 0 = f(x)f( x 0 ) x x 0 g(x)+f( x 0 ) g(x)g( x 0 ) x x 0
  3. vis regler for grænseovergang Nu kan vi lave grænseovergangen.
    6 vis detaljeret argumentation

    lim x x 0 f(x)f( x 0 ) x x 0 g(x)+f( x 0 ) g(x)g( x 0 ) x x 0 =f'( x 0 )g( x 0 )+f( x 0 )g'( x 0