Ableitungen und besondere Punkte
Das Vorzeichen der ersten Ableitung verrät uns sofort, ob die Funktion steigt oder fällt. Ist f'(x) positiv, steigt die Funktion streng monoton. Ist f'(x) negativ, fällt sie streng monoton. Besonders interessant wird es bei den Vorzeichenwechseln der ersten Ableitung.
Wechselt f'(x) von positiv nach negativ, haben wir einen Hochpunkt gefunden. Ändert sich das Vorzeichen von negativ nach positiv, handelt es sich um einen Tiefpunkt. An diesen Extremstellen gilt immer f'(x) = 0.
Die zweite Ableitung gibt uns Auskunft über die Krümmung des Graphen. Bei positiver zweiter Ableitung ist die Funktion linksgekrümmt (nach oben geöffnet), bei negativer zweiter Ableitung rechtsgekrümmt (nach unten geöffnet). An Wendepunkten wechselt f''(x) das Vorzeichen und es gilt f''(x) = 0.
🔍 Wichtig für Klausuren: Unterscheide zwischen lokalen und globalen Extrema! Ein lokales Extremum ist ein Maximum oder Minimum in einer bestimmten Umgebung, während ein globales Extremum im gesamten Definitionsbereich gilt.