Differentiation der zusammengesetzten Funktionen 51
;l ist posi-
d re liegt,
lil § 23)
>9<- § 23)
teil
:t ist; f{x)
ißerdem sei
(«, ß) und
teluug von
u jedem Wert von x ein Wert von y, so daß y eine Funktion von
x ist. Wie y von x abhängt, drückt die Formel
y — F{f{x))
aus. Man nennt F{f{x)) eine zusammengesetzte Funktion.
Wir wollen nun annehmen, daß die Ableitungen f'{x) und F'(u)
existieren und zusehen, ob dann auch F[f{x)) eine Ableitung hat.
Erteilen wir dem x das Inkrement Ax, so erfährt u ein Inkrement
Au und y ein Inkrement Ay.
Es handelt sich für uns um den Differenzenquotienten Ay : Ax
bzw. um sein Verhalten bei hinschwindendem Ax.
Ax durchlaufe die Nullfolge 7> 2 , h Sl ... mit lauter nicht ver
schwindenden Gliedern. Dann wird Au ebenfalls eine Nullfolge k v
k if A-g, ... durchlaufen (vgl. S. 34). Es ist aber nicht gesagt, daß
auch alle k n von Null verschieden sind.
Wenn fast alle Tc n von Null verschieden sind, so können wir durch
eine endliche Anzahl von Streichungen den Fall Au^O herbeiführen.
Dann dürfen wir aber schreiben
Ay Ay Au
Ax Au Ax 1
und es ergibt sich
(*)
lim 4f = F 'i u ) ‘ f\ x )-
Sind fast alle Tc n gleich Nrrll, so können wir durch eine endliche An
zahl von Streichungen den Fall Au = 0 Herstellen. Dann ist aber
auch Ay = AF(yu) = 0. Man hat also
Ay
Ax
= 0
und daher — f'(x) = 0, lim—- — 0,
so daß auch jetzt die Gleichung (*) gilt. Sind unendlich viele k n von
Null verschieden und unendlichviele k n gleich Null, so können wir
uns auf die Bemerkungen 4 und 5 in tz 5 stützen und erhalten wieder
die Gleichung (*). Sie sagt uns, daß die Ableitung von
y --- Fim)
existiert und folgenden Wert hat:
! F (fix))} '= F\f{x))f(x).