Wenn eine Funktion an einem Punkt ableitbar ist, dann ist sie an stetig.

Das Gegenteil davon ist falsch, d. h. es gibt Funktionen, die an einem Punkt stetig sind, aber dennoch nicht abgeleitet werden können. Im Folgenden sehen wir einige Beispiele, anhand derer wir diese Aussagen untersuchen können.

Beispiele

Untersuche die Stetigkeit und Ableitbarkeit der Funktionen:

1 Wir nehmen

Zunächst untersuchen wir die Stetigkeit bei . Wir stellen fest, dass

somit ist die Funktion nicht stetig bei und kann somit auch nicht abgeleitet werden.

Beispiel Grafik nicht stetig

2 Wir nehmen

Zunächst untersuchen wir die Stetigkeit bei :

Die Funktion ist stetig, weshalb wir untersuchen können, ob sie abgeleitet werden kann

Da die seitlichen Ableitungen nicht übereinstimmen, ist sie bei nicht ableitbar.

Beispiel Grafik nicht ableitbar

3 Wir nehmen :

Die Funktion ist stetig bei , weshalb wir untersuchen können, ob sie abgeleitet werden kann.

Das heißt, die Funktion ist bei stetig und ableitbar.

Beispiel Grafik stetig und ableitbar

4 Untersuche, für welche Werte von und die Funktion stetig und ableitbar ist:

Wir stellen fest, dass

Das heißt, damit sie stetig bei ist, muss gelten.

Betrachten wir nun und sehen wir uns an, welchen Wert annehmen muss, damit sie ableitbar ist.

Wir haben

Sie muss also annehmen.

5 Ermittle die Werte von und , so dass die folgende Funktion in all ihren Punkten abgeleitet werden kann:

Damit eine Funktion ableitbar ist, muss sie stetig sein. In diesem Fall ist die Funktion für nicht stetig, egal, was und sind. Das heißt, es gibt keine Werte von es decir, no existen valores de und , für die die Funktion stetig wird. Daher gibt es keine Werte und , für die die Funktion ableitbar ist.

6 Untersuche, für welche Werte von und die Funktion stetig und ableitbar ist:

Wir stellen fest, dass

Damit sie bei stetig ist, muss gelten, dass

Andererseits für

damit sie also stetig bei ist, muss gelten, dass

Somit ist die Funktion für und im gesamten Bereich stetig.

Nun haben wir

Wir stellen fest, dass

Somit ist sie bei nicht ableitbar und

Das heißt, sie ist ableitbar bei .

7 Untersuche die Stetigkeit und Ableitbarkeit der wie folgt definierten Funktion

Die Funktion ist nicht stetig bei , da sie keine Abbildung hat. Somit ist sie an diesem Punkt auch nicht ableitbar.

Und nun bei :

Da sie stetig ist, wollen wir sehen, ob sie sich durch die Formeln der unmittelbaren trigonometrischen Ableitungen ableiten lässt

und stellen fest, dass

Da die seitlichen Ableitungen nicht übereinstimmen, ist sie an diesem Punkt nicht ableitbar.

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Katrin S.

Ich bin staatlich geprüfte Übersetzerin & Dolmetscherin mit den Arbeitssprachen Englisch, Spanisch, Deutsch. Meine Ausbildung habe ich am SDI München mit dem Fachgebiet Technik abvsolviert und übersetze hauptsächlich im technischen sowie mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich. Bei Superprof darf ich die Mathe-Expert*innen unterstützen, indem ich ihre Artikel ins Deutsche übersetze.