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Thema:

Einführung des Ableitungsbegriffes

Inhalt:

Ableitungsfunktion

Definition der Ableitung

Eigenschaften von Funktionen

Graphisches Ableiten

Krümmung

Monotonie

Steigung schätzen

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Einführung des Ableitungsbegriffes

Differenzierbarkeit

zur Frage

Die Steigung m des Graphen von f im Punkt P(x0;y0) erhält man als Grenzwert der Sekantensteigungen ,  wenn x → x0 geht.

(In der Skizze ist die Sekante für x = 4 eingezeichnet)

Falls der Grenzwert existiert, dann ist die Funktion f an der Stelle x0 differenzierbar und man nennt diesen Grenzwert den Differentialquotienten f '(x0).

Ableitungsfunktion

zur Frage

Die Funktion f ' , die jedem x0 den Differentialquotienten f '(x0) zuordnet, heißt Ableitungsfunktion

f ' . Als Buchstaben für die Variable nimmt man meist wieder x, also:

Ableitungsfunktion f ':x ↦ f '(x)

Stammfunktion

zur Frage

Die Funktion F heißt Stammfunktion zu f, wenn im gesamten Definitionsbereich gilt: F'(x) = f (x) .

Ableitung der Grundfunktionen

zur Frage

Ableitungsregeln

zur Frage

Summenregel

Faktorregel

Produktregel

Quotientenregel

Kettenregel

Monotonie

zur Frage

Extremalpunkte

f '(x) < 0   ⇒ der Graph von f fällt an der Stelle x.

f '(x) = 0   ⇒ der Graph von f hat an der Stelle x eine waagrechte Tangente.

f '(x) > 0   ⇒ der Graph von f steigt an der Stelle x.

Folglich hat f bei einem Vorzeichenwechsel von f ' ein Extremum.

( von + nach - ein Maximum und bei Wechsel von - nach + ein Minimum)

Anmerkung zum Newton-Verfahren zur näherungsweisen Bestimmung von Nullstellen:

Ist xn ein Näherungswert für die Nullstelle von f, so liefert der Schnittpunkt der Tangente an f im Punkt xn mit der x-Achse einen besseren Näherungswert xn+1.

Ableitung der Exponential- und Logarithmusfunktion

zur Frage

Bei Verwendung der Basis e, wobei e=2,71828… lassen sich Ableitungsfunktion und

Stammfunktion besonders leicht angeben.

Wegen    gilt insbesondere  

und somit   e ln x = x    und   ln( ex ) = x  .

Einführung des Ableitungsbegriffes

Ableitungsfunktion

Definition der Ableitung

Eigenschaften von Funktionen

Graphisches Ableiten

Krümmung

Monotonie

Steigung schätzen

Beispielfragen:

Die Funktion hat bei x = 1 eine ...

Die Steigung bei x = -0,5 ist ...

Die Steigung bei x = 0 ist ...

Die Steigung bei x = 0,5 ist ...

Die Steigung bei x = -1 ist ...

Die Steigung bei x = 1 ist ...

Die Steigung bei x = 0,5 ist ...

Die Steigung bei x = -1 ist ...

Die Funktion hat bei x = -1 eine ...

Die Funktion hat bei x = 0 eine ...

Die Funktion hat bei x = 3 eine ...

Die Funktion hat bei x = 3 eine ...

Das Schaubild hat

Die Steigung bei x = -1 ist ...

Die Funktion, deren Graph die nebenstehende Kurve ist, ist im gezeigten Bereich

Die Ableitung der Funktion x –› x² ist gegeben durch

Die Funktion, deren Graph die nebenstehende Kurve ist,

Die Ableitung der Funktion x –› - 7 x³ + 2 x² - x + 1 ist gegeben durch

Diese Funktion ist die Ableitungsfunktion von...

Gegeben ist eine Funktion 3. Grades.
Sie hat den Hochpunkt W (2/0), in Q (3/q) die Steigung -9 und den Wendepunkt F (1/w).
Welche der folgenden Ansätze sind zu verwenden?

Die Ableitung der Funktion x –› 4 x² - 3 x + 2 ist gegeben durch

Die Steigung bei x = 3 ist ...

Die Ableitung einer Funktion ist

Die Ableitung der Funktion x –› (x² - 3)² ist gegeben durch

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