Die Differentialrechnung ist ein super wichtiges Werkzeug in der Analysis,...
Kurvendiskussion leicht gemacht: Mathe Q1

Grundbegriffe und Formeln der Differentialrechnung
Die mittlere Änderungsrate zeigt dir, wie steil ein Funktionsabschnitt im Durchschnitt ist - genau wie die Sekantensteigung, die durch zwei Punkte geht. Den berechnest du mit der Formel: m = /, auch Differenzenquotient genannt.
Viel spannender ist die momentane Änderungsrate: Sie gibt dir die exakte Steigung an einem einzelnen Punkt. Das machst du mit der Tangentensteigung, die den Graph nur einmal berührt. Diese findest du über den Differentialquotient - also die erste Ableitung.
Beim Ableiten brauchst du drei wichtige Regeln: Die Potenzregel (f=xⁿ wird zu f'=n·xⁿ⁻¹), die Faktorregel (Konstanten bleiben stehen) und die Summenregel (jeder Summand wird einzeln abgeleitet).
Merktipp: Die erste Ableitung gibt die Steigung, die zweite die Krümmung und die dritte zeigt Wendestellen an!
Für die Tangentengleichung setzt du erst den x-Wert in f ein, leitest ab, bestimmst die Steigung m und rechnest dann y = mx + n.

Extrempunkte und besondere Stellen finden
Hoch- und Tiefpunkte findest du mega einfach: Erste Ableitung bilden, f' = 0 setzen und die Nullstellen bestimmen. Dann checkst du mit Werten links und rechts der Nullstelle oder mit der zweiten Ableitung, was es ist.
Bei der Vorzeichenprobe gilt: + nach - = Hochpunkt, - nach + = Tiefpunkt. Mit der zweiten Ableitung: f'' < 0 = Hochpunkt, f'' > 0 = Tiefpunkt.
Wendepunkte kriegst du durch die zweite Ableitung: f'' = 0 setzen und in die dritte Ableitung einsetzen. f''' > 0 bedeutet rechts-links-Wendung, f''' < 0 bedeutet links-rechts-Wendung.
Profi-Tipp: Ein Sattelpunkt ist ein Wendepunkt mit waagerechter Tangente - also wenn f' = 0 und f'' = 0 gleichzeitig!
Die Krümmung erkennst du an der zweiten Ableitung: f'' > 0 = linksgekrümmt (wie ein Lächeln), f'' < 0 = rechtsgekrümmt (wie ein Frown). Easy!
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