Stetigkeit/Differenzierbarkeit rechnerisch bestimmen

Erste Frage Aufrufe: 406     Aktiv: 04.12.2020 um 11:28

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Wie bestimme ich ob eine abschnittsweise definierte Funktion stetig und/oder differenzierbar ist?

Ich weiß, dass ich für die Differenzierbarkeit die 1 Ableitung brauche, ich weiß auch wie es graphisch aussieht, wenn die Funktion stetig/differenzierbar ist.

Doch wie berechne ich das genau? Was mache ich den mit der 1 Ableitung bzw der Grundfunktion?

 

Eine Beispielaufgabe:

Gegeben ist die abschnittsweise definierte Funktion mit x,k =reele Zahlen

f_k(x) ={1/3x^3-2/3x^2-5/3x -2k      ; x<2

          = kx^2+(k+3)x+2k^2              ; x>=2

Bestimmen sie k so, dass der Punkt P(2/2) auf dem Graph der Funktion f_k liegt.

 

 

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Die Funktion \(f\) ist stetig in dem Grenzpunkt \(a\) (dort, wo der Wechsel zwischen den definierenden Ausdrücken stattfindet), falls rechts- und linksseitiger Grenzwert von \(f\) in \(a\) übereinstimmen.  Dabei benutzt Du jeweils die verschiedenen Definitionen von \(f\) auf beiden Seiten von \(a\).

Die Stetigkeit von \(f\) in \(a\) ist eine notwendige Voraussetzung für Differenzierbarkeit. Ist \(f\) in \(a\) stetig, dann müssen für die Differenzierbarkeit noch rechts- und linksseitige Ableitung von \(f\) in \(a\) übereinstimmen.

In dem Sonderfall, dass \(f\) in \(a\) stetig ist und rechts und links von \(a\) differenzierbar, dann reicht es aus zu zeigen, dass der rechts- und linksseitige Grenzwert von \(f'\) in \(a\) übereinstimmen.

Was das mit Deinem Beispiel zu tun hat ist unklar. Es gibt kein \(k\), so dass der Graph von \(f\) durch den Punkt \((2,2)\) läuft und \(f\) stetig ist.

 

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