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Wann ist eine Funktion differenzierbar, Stetigkeit vorausgesetzt?

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Zeichne dir doch mal die Funktion auf. Und dann überlegst du selber warum du an der Stelle 0 nicht die Steigung berechnen kannst.

Avatar von 487 k 🚀
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Eine Funktion \(f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\) ist an der Stelle \(x\) differenzierbar, wenn

$$ f'(x):= \lim_{h \rightarrow 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} $$

existiert. In diesem Fall existiert der Grenzwert, wenn \(\lim_{h \rightarrow 0^{+}} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} = \lim_{h \rightarrow 0^{-}} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}\) gilt, Vorausgesetzt natürlich, dass diese beiden Grenzwerte ebenfalls existieren.

Anschaulich ist eine Funktion differenzierbar, wenn man eine Tangente einzeichnen kann. Die Tangente zeichnet sich dadurch aus, dass sie im Berührpunkt die selbe Steigung wie die zugrunde liegende Funktion hat.

Wie sieht \(x \mapsto |x|\) bei 0 aus? Kann man eine Tangente einzeichnen?

Avatar von 1,7 k
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Differenzierbarkeit an einer Stelle x kann auch definiert werden mit

linker Grenzwert der Ableitung = Ableitung an der Stelle x = rechter Grenzwert der Ableitung
für f ( x ) = | x |  gilt
x > 0 :
f ( x ) = x
f ´( x ) = 1
x < 0 :
f ( x ) = -x
f ´( x ) = -1
Linker und rechter Grenzwert stimmen nicht überein.
Die Differnzierbarkeit ist nicht gegeben.

Avatar von 123 k 🚀

Nein, es geht hier darum, ob die Funktion differenzierbar ist und nicht darum, ob sie stetig differenzierbar ist. Du triffst zwar Aussagen für x<0 bzw. x>0 aber nicht für x=0. Dass die Ableitung (wenn sie denn auch für x=0 existieren würde) nicht stetig sein kann, wird dadurch zwar sichtbar, aber das ist unwichtig, da es nur um die reine Existenz geht.

Ich verstehe, was du meinst, du hasts nur unglücklich formuliert.

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