Aufgabensammlung Mathematik: Kettenregeln für die partielle Ableitung

Allgemeine Funktionen

Seien Zustandsgrößen, von denen jede von jeweils zwei anderen abhängt. Für gibt es also Funktionen , sowie . Analoges gilt für die anderen drei Zustandsgrößen. Außerdem sei . Man beweise:

Lösung zur 1. Teilaufgabe

Es ist

 

Nun kann die Gleichung   in die Gleichung für   eingesetzt werden. So erhält man

 

Also ist

 

Da   und   linear unabhängig sind, muss gelten:

 

und

 

Aus der ersten Gleichung folgt

 

Lösung zur 2. Teilaufgabe

In der Lösung zu zweiten Teilaufgabe wurde gezeigt, dass

 

Daraus folgt, dass

 

Lösung zur 3. Teilaufgabe

Es ist

 

Wenn man nun die ersten beiden Gleichungen gleichsetzt und in dieser Gleichung   durch den Term   ersetzt, dann erhält man

 

Da   und   linear unabhängig sind, ist

 

und damit