Zweiter Abschnitt. Differentiation von Funktionen einer Yariablen. 57
Setzt man hier c = 1 und g{x) = x n , wobei unter n eine
positive ganze Zahl verstanden werden soll, so ist, weil
Dx n = nx n ~ x ,
v>r n ~ X
(11) Dx~ n = — : ' 2ii = — nx~ n ~ x ,
wodurch die Gültigkeit der Formel (8) auch für negative ganze
Exponenten erwiesen ist.
27. Differentiation inverser Funktionen. Ist (Ä, B)
das Gebiet einer in dem Intervall (a, ß) monotonen stetigen
Funktion y = f{x) so gehört zu jedem Werte von y
aus dem Intervall (A, B) ein und nur ein Wert von x, so daß
zugleich x als Funktion von y bestimmt ist: x = cp(y), und
zwar ist x ebenfalls monoton und stetig; denn x und y durch
laufen ihre bezüglichen Intervalle (a, ß) und (A, B) gleichzeitig
stetig. Man bezeichnet f(x) und cp(y) als inverse Funktionen
oder cp(y) als die Umkehrung von f(x) (12); zwischen ihren
Differentialquotienten besteht eine einfache Beziehung.
Sind nämlich x, y und ebenso x-j-Ax, yPAy zusammen
gehörige Werte, so ist ~~ der Differenzenquotient der Funk
tion fix), ^ der Differenzenquotient von cp(y)] diese beiden
Differenzenquotienten sind reziprok und bleiben es, wie klein
auch Ax und Ay werden mögen; folglich sind auch ihre Grenz
werte, falls solche vorhanden und bestimmte von Null ver
schiedene Werte sind, also die Differentialquotienten von /’(«)
in bezug auf x und von (p{y) in bezug auf y, reziprok, d. h.
(12) DJ(x).D y cp(y) = l.
Die Differentialquotienten zweier inversen Funktionen sind
also für jedes Paar zusammengehöriger Werte der Variablen
x, y reziprok.
Konvergiert an einer Stelle x gegen die Grenze Null,.
so hat den Grenzwert oo und umgekehrt; ist also an
einer Stelle # :/''(#) = 0,. so hat cp{y) an der entsprechen
den Stelle y einen unendlichen Differentialquotienten und um
gekehrt.