Lösungsblatt zu Stetigkeit und Differenzierbarkeit

am Beispiel von „abschnittsweise definierten Funktionen“





Zu 1. :

Stetigkeit prüfen:

Es muss gelten: p (x) = f (x)

p (x) = f (x)

Die Funktion g ist an der Stelle x = 0 stetig.

Die Bestimmung der Differenzierbarkeit lohnt sich.

Differenzierbarkeit prüfen:

Es muss gelten:

Die Funktion g ist an der Stelle x = 2 stetig und differenzierbar.

Der Graph G hat dort keinen „Sprung“ und keinen „Knick“.

Graph der Funktion


Zu 2.:

Stetigkeit prüfen:

Es muss gelten: f (x) = p (x)

f (x) = p (x)

Die Funktion g ist an der Stelle x = 3 stetig.

Differenzierbarkeit prüfen:

Es muss gelten:

Die Funktion g ist an der Nahtstelle x = 3 stetig und differenzierbar.

Der Graph G hat somit keinen „Sprung“ und keinen „Knick“.

Graph der Funktion


Zu 3.:

Stetigkeit ist gegeben

Differenzierbarkeit prüfen:

Es muss gelten:

Die Funktion f ist an der Nahtstelle x = 2 stetig, aber nicht differenzierbar.

Der Graph G  hat somit keinen „Sprung“, aber einen „Knick“.

Graph der Funktion


Zu 4.:

Differenzierbarkeit:

Es muss gelten:

Die Funktion k ist an der Stelle x = 0 differenzierbar, wenn gilt:   m = –1

Ergebnis:

Graph der Funktion


Zu 5.:

Stetigkeit:

Es muss gelten: g1 (x) = g2 (x)

Die Funktion g ist an der Stelle x = 0 stetig, wenn gilt:   b = 0

Differenzierbarkeit:

Es muss gelten:

Die Funktion g ist an der Stelle x = 0 stetig und differenzierbar, wenn gilt:

          a =und   b = 0

Ergebnis:

Graph der Funktion


Zu 6.:

Stetigkeit:

Es muss gelten: p (x) = g (x)



Differenzierbarkeit:

Es muss gelten:

Die Funktion k ist an der Stelle x = 6 differenzierbar,wenn gilt:   m = –1

m in die obere Gleichung einsetzen und c ausrechnen:

c = 9

Ergebnis: g(x) = – x + 9

Graph der Funktion


Zu 7.:

Stetigkeit:

Es muss gelten: p (x) = f (x)



Differenzierbarkeit:

Es muss gelten:

Die Funktion g ist an der Stelle x = 1 differenzierbar, wenn gilt:  

a in die obere Gleichung einsetzen und b ausrechnen

Ergebnis:

Graph der Funktion


Zu 8.:

Stetigkeit:

Es muss gelten: f1 (x) = f2 (x)

Die Funktion f ist an der Stelle x = 3 stetig, wenn gilt:   I   3a + b = –12

Differenzierbarkeit:

Es muss gelten:

Die Funktion f ist an der Stelle x = 3 differenzierbar, wenn gilt:

         II  6a + b = 0

Gleichung I nach b auflösen und in II einsetzen:

b = – 3a – 12

          II '

a = 4   in II einsetzen:

24 + b = 0     b = – 24



Ergebnis:

Graph der Funktion



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