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Hallo,

Ich habe eine Frage, und zwar:
wie untersucht man f(x) und f'(x) für x-->0 (x gegen 0) ?

Die Funktion ist:
f(x)=x^x
und die Ableitung ist dann wohl
f'(x)=(1+ln(x))*x^x

Richtig oder?
-wenn ja, wie untersuche ich diese für x-->0 ?

danke im Voraus !

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Aloha :)

Wir können hier ausnutzen, dass eine Umkehrfunktion die Wirkung einer Funktion kompensiert:$$e^{\ln(x^x)}=x^x\quad\implies\quad f(x)=x^x=e^{\ln(x^x)}=e^{x\ln(x)}$$

Daher gilt für die Ableitung:$$f'(x)=\left(e^{x\ln(x)}\right)'=\underbrace{e^{x\ln(x)}}_{=\text{äußere Abl.}}\cdot\underbrace{\left(x\ln(x)\right)'}_{=\text{innere Abl.}}=x^x\,\left(1\cdot\ln(x)+x\cdot\frac{1}{x}\right)=x^x\cdot(\ln(x)+1)$$Ich kann dein Ergebnis also bestätigen.

Für die Grenzwertberechnung von \(f(x)\) kannst du die Krankenhausregel (L'Hospital) nutzen:$$\lim\limits_{x\to0}\left(x\ln(x)\right)=\lim\limits_{x\to0}\left(\frac{\ln(x)}{\frac{1}{x}}\right)=\lim\limits_{x\to0}\left(\frac{\frac{1}{x}}{-\frac{1}{x^2}}\right)=\lim\limits_{x\to0}\left(-x\right)=0\quad\implies$$$$\lim\limits_{x\to0}f(x)=\lim\limits_{x\to0}\left(x^x\right)=\lim\limits_{x\to0}\left(e^{x\ln(x)}\right)=e^0=1$$

Damit ist auch klar, dass \(f'(x)\) für \(x\to0\) divergiert, denn \(\lim\limits_{x\to0}\ln(x)=-\infty\).

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