Aufgabe:
Gegeben sei die Funktion \( f: I \rightarrow \mathbb{R} \operatorname{mit} f(x)=x^{x} \), wobei \( I=\left(e^{-1}, \infty\right) \) ist.
a) Zeigen Sie, dass \( f \) injektiv ist. Sie dürfen wie in der Vorlesung die Tatsache verwenden, dass aus \( f^{\prime}>0\left(f^{\prime}<0\right) \) folgt, dass \( f \) streng monoton steigend (fallend) ist.
b) Bestimmen Sie die Bildmenge \( f(I) \). Zeigen Sie, dass \( f \) eine Umkehrfunktion \( g: f(I) \rightarrow I \) besitzt. Sie brauchen keine Funktionsvorschrift für \( g \) angeben.
c) Bestimmen Sie \( g^{\prime}(1) \) mit Hilfe der Ableitungsregel für Umkehrfunktionen.
d) Leiten Sie die Gleichung \( g(x)^{g(x)}=x \) zweimal ab und benutzen Sie ihr Ergebnis, um \( g^{\prime \prime}(1) \) zu bestimmen.