Extremstellen, Wendestellen und Tangenten
Die zweite Ableitung f''(x) verrät dir direkt das Krümmungsverhalten: f''(x) > 0 bedeutet linksgekrümmt (konvex), f''(x) < 0 bedeutet rechtsgekrümmt (konkav). Das ist meist schneller als das Monotonieverhalten von f'(x) zu untersuchen.
Extremstellen findest du mit zwei Methoden: Beim Ableitungskriterium suchst du Nullstellen von f'(x) und prüfst f''(x) - ist f''(x₀) < 0, hast du ein Maximum, ist f''(x₀) > 0, ein Minimum. Das Vorzeichenwechselkriterium prüft, ob f'(x) das Vorzeichen wechselt.
Wendestellen liegen vor, wenn f''(x₀) = 0 und f'''(x₀) ≠ 0 ist. Alternativ checkst du, ob f''(x) an der Stelle x₀ das Vorzeichen wechselt - dann ändert sich die Krümmungsrichtung.
Merkhilfe: Extremstellen → erste Ableitung null, Wendestellen → zweite Ableitung null!
Für Tangentengleichungen verwendest du die Formel t: y = f'(u)·x−u + f(u), wobei u die x-Koordininate des Berührpunkts ist. Die Steigung der Tangente entspricht immer f'(u).