Begriff der Differenzierbarkeit, Abgrenzung insbesondere durch die Betragsfunktion


Die Betragsfunktion
`f(x) = |x| = {(x,"für " x>=0),(-x,"für " x lt 0):}`
  • Fallunterscheidung, je nachdem ob die Zahl größer oder kleiner als Null ist
  • Es handelt sich also um zwei Funktionsterme, die je nach x-Wert angewendet werden
  • Die Funktion ist aus zwei verschiedenen Funktionen zusammengesetzt




Die Betragsfunktion

Tangentensteigung für die Teilfunktionen
1. Fall `x >= 0`
`(f(x_0+h)-f(x_0))/h = (x_0+h-x_0)/h = h/h = 1`
Die Tangentensteigung beträgt in jedem Punkt +1

2. Fall `x lt 0`
`(f(x_0+h)-f(x_0))/h = (-x_0-h+x_0)/h = (-h)/h = -1`
Die Tangentensteigung beträgt in jedem Punkt -1

Zusammenfassung:
`f'(x_0)={(+1,text(für ) x>=0),(-1,text(für ) x lt 0):}`



Untersuchung von x = 0
`lim_(h->0) (f(x_0+h)-f(x_0))/h = +1` wenn `h > 0` und
`lim_(h->0) (f(x_0+h)-f(x_0))/h = -1` wenn `h lt 0`
Eine Tangentensteigung kann nicht bestimmt werden!



Differenzierbarkeit
Eine Funktion f(x) heißt an einer Stelle `x_0` differenzierbar, wenn
`lim_(h->0) (f(x_0+h)-f(x_0))/h` so existiert,
dass sich für positives und negatives h der gleiche Wert ergibt.



Der Graph der Funktion darf weder
  • einen KNICK, noch
  • einen SPRUNG
haben.