de-CH
utf-8
math
Ableitung mit dem Differentialquotienten bestimmen
d-05-02
multiple
4608
randRangeExclude(-9,9,[-1,0,1]) randRangeExclude(-9,9,[-1,0,1]) randRangeNonZero(-9,9)

Es sei f definiert durch f(x)=Ax^2+Bx +C.

Bestimmen Sie die Funktionsgleichung von f'.

f \color{red}f'(x) = 2*Ax+B

Es gilt nach Definition an einer Stelle {\color{blue}x_0}:

\displaystyle f'({\color{blue}x_0}) = \lim_{x \to {\color{blue}x_0}}\, \frac{f(x)-f( {\color{blue}x_0})}{x- {\color{blue}x_0}}.

Einsetzen des Funktionsterms von f ergibt:

\displaystyle f'({\color{blue}x_0}) = \lim_{x \to {\color{blue}x_0}}\, \frac{(Ax^2+Bx +C)-(A\cdot {\color{blue}x_0}^2+B\cdot {\color{blue}x_0}+C)}{x- {\color{blue}x_0}}

\displaystyle = \lim_{x \to {\color{blue}x_0}}\, \frac{A (x^2- {\color{blue}x_0}^2) + B(x- {\color{blue}x_0})}{x- {\color{blue}x_0}} = \lim_{x \to {\color{blue}x_0}}\, \frac{A(x+ {\color{blue}x_0})(x- {\color{blue}x_0}) + B(x- {\color{blue}x_0})}{x- {\color{blue}x_0}}

\displaystyle = \lim_{x \to {\color{blue}x_0}}\, [A(x+ {\color{blue}x_0}) + B] = A({\color{blue}x_0}+{\color{blue}x_0}) + B = 2*A{\color{blue}x_0}+B.

Das gilt für alle {\color{blue}x_0} in der Definitionsmenge von f, d.h. f' ist definiert durch f'(x) = 2*Ax+B.