Zeige dass die funktion differenzierbar ist

Erste Frage Aufrufe: 579     Aktiv: 01.02.2021 um 12:18

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hallo 
wie zeige ich dass diese funktion differenzierbar ist : 
f: R->R , x->x(1+2xsin(1/x)) falls x ungleich 0
                   0                           falls x=0 
ich so viel versucht aber bekomme ich immer das f ist nicht differenzierbar 
und ist f auch stetig differenzierbar ? 
irgendwelche Tipps :( ?
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1 Antwort
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Für \(x\neq0\) ist die Differenzierbarkeit klar. Für \(x=0\) müssen wir überprüfen, ob $$\lim_{h\to0}\frac{f(0+h)-f(0)}{h}=\lim_{h\to0}\frac{h(1+2h\sin\frac1h)}h=\lim_{h\to0}\left(1+2h\sin\frac1h\right)$$ existiert. Der interessante Grenzwert ist hier \(\lim_{h\to0}h\cdot\sin\frac1h\). Dabei geht der erste Faktor gegen 0 und der zweite ist beschränkt, also ist der Grenzwert insgesamt 0. Daraus folgt, dass die Funktion in \(0\) differenzierbar ist mit \(f'(0)=1\).
Für die stetige Differenzierbarkeit musst du jetzt untersuchen, ob \(\lim_{x\to0}f'(x)=f'(0)\) gilt. Leite dazu den Funktionsterm nach den üblichen Regeln ab und versuche, den Grenzwert zu berechnen. Probier das erst mal selber.
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Du sollst nicht \(0\) einsetzen (das ist nicht definiert), sondern den Grenzwert für \(x\to0\) berechnen. Den Grenzwert für \(4x\sin\frac1x\) kannst du genauso wie oben argumentieren, aber was ist mit \(\cos\frac1x\)? Du kannst dir auch mal einen Graph davon anschauen, existiert der Grenzwert?   ─   stal 01.02.2021 um 12:18

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