Theorie:

Der Grenzwert des Verhältnisses des Zuwachses einer Funktion zum Zuwachs des Arguments, wenn der Zuwachs des Arguments gegen null strebt (und dieser Grenzwert existiert), heißt Ableitung der Funktion
Wir schreiben
y=limΔx0f(x+Δx)f(x)Δx
(oft wird Δy statt f(x+Δx)f(x) geschrieben).
Also ist limΔx0ΔyΔx=f(x).
Manchmal werden die Bezeichnungen f(x) oder dydx verwendet.
Beispiel:
1) (x+13)=limΔx0(x+Δx+13)(x+13)Δx=limΔx0ΔxΔx=limΔx01=1
 
 
2)1x=limΔx01x+Δx1xΔx=limΔx0xxx+Δxx+Δxxx+ΔxΔx==limΔx0Δxxx+ΔxΔx=limΔx01xx+Δx=1x2

Physikalische (mechanische) Bedeutung der Ableitung: wenn \(s(t)\)  eine gleichmäßig beschleunigten Bewegung eines Körpers beschreibt, drückt die Ableitungsfunktion die momentane Geschwindigkeit zur Zeit \(t\) aus:

v=s(t).

Geometrische Bedeutung der Ableitung: wenn man eine Tangente an den Funktionsgraphen \(y=f(x)\) im Punkt mit der Abszisse \(x=a\), die nicht parallel zur \(y\)-Achse ist, konstruieren kann, dann drückt f(a) die Steigung der Tangente aus:

k=f(a).

pieskare.bmp

Da k=tanα, wird f(a)=tanα erfüllt.

Berechnung der Ableitung der Funktion \(y=f(x)\)
1. Einen \(x\)-Wert wählen und \(f(x)\) berechnen.
 
2. Das Argument um Δx erhöhen, fx+Δx bestimmen.
 
3. Den Zuwachs der Funktion finden: Δy=fx+Δxf(x).
4. Das Verhältnis ΔyΔx angeben.
5. limΔx0ΔyΔx berechnen. Dieser Grenzwert ist f(x) .