Du hast rechts einen Limes zu viel und hast bei f(x) die falsche Variabelnbezeichnung. (Rest sieht gut aus)
Besser:
f'(xo) = lim_(x-> xo) a(x + xo)
f '(xo) = a(xo + xo) = a*(2*xo) = 2*a*xo , xo ∈ℝ.
Nun kannst du die letzte Zeile auch schreiben als Funktion von x. f ' (x) = 2ax .