Ableitung und Krümmungsverhalten
Das Wichtigste zuerst: Ableitungen sind dein Werkzeug für alles! Bei einer Funktion wie f(x) = x³ - 3x² bildest du einfach die erste, zweite und dritte Ableitung: f'(x) = 3x² - 6x, f''(x) = 6x - 6, f'''(x) = 6.
Das Krümmungsverhalten erkennst du an der zweiten Ableitung. Ist f''(x) > 0, dann ist die Kurve linksgekrümmt (wie ein Lächeln). Ist f''(x) < 0, dann rechtsgekrümmt (wie ein Stirnrunzeln).
Merktipp: Positive zweite Ableitung = Lächeln = Linkskrümmung
Extrempunkte finden
Extrempunkte findest du in drei Schritten: Erst f'(x) = 0 setzen und x-Werte berechnen. Dann prüfst du mit der zweiten Ableitung: f''(x) < 0 bedeutet Hochpunkt, f''(x) > 0 bedeutet Tiefpunkt.
Zuletzt setzt du die x-Werte in die ursprüngliche Funktion ein, um die y-Koordinaten zu bekommen. Bei unserem Beispiel: x₁ = 0 ergibt Hochpunkt H(0|0), x₂ = 2 ergibt Tiefpunkt T(2|-4).
Wendepunkte und Extremwertprobleme
Wendepunkte findest du, indem du f''(x) = 0 setzt und mit f'''(x) ≠ 0 prüfst. Die Wendetangente hat die Steigung f'(x) an der Wendestelle.
Bei Extremwertproblemen mit Nebenbedingungen gehst du systematisch vor: Hauptbedingung aufstellen (meist eine Formel für Volumen, Fläche oder Gewinn), Nebenbedingung finden, alles in eine Variable umformen und dann wie gewohnt ableiten.
Praxistipp: Extremwertprobleme kommen sehr gern in Klausuren - übe sie besonders intensiv!