Full text: Einführung in die höhere Mathematik

106 Elemente der Differentialrechnung. §2. Allgemeine Sätze über Differentiation. 
wodurch die Giltigkeit der Regel (8) auch für ganze negative Exponen 
ten erwiesen ist. 
62. Ableitungen inverser Funktionen. Ist {A, B) das Wert 
gebiet einer in dem Intervall a x <1 ß monotonen stetigen Funktion 
y = f{x), so gehört zu jedem Werte y aus (Ä, JB) ein und nur ein 
Wert x aus (a, ß), so daß zugleich x als Funktion von y bestimmt 
ist: X = <p{y), und zwar ebenfalls als monotone stetige Funktion. 
Wie schon in 43, 2. erklärt worden, heißen derart bestimmte Funk 
tionen inverse Funktionen; nun soll die einfache Beziehung aufgezeigt 
werden, die zwischen ihren Ableitungen besteht. 
Sind nämlich x, y und ebenso x ß- Ax, y -j- Ay zusammen 
gehörige Werte, so ist ~ der Differenzenquotient von f{x), ^ 
der Differenzenquotient von (p{y), beide Differenzenquotienten stehen 
im Verhältnis der Reziprozität zueinander und bleiben es, wie klein 
auch /Ix und Ay werden mögen; folglich sind auch ihre Grenz 
werte, falls solche vorhanden und bestimmte von Null verschiedene 
Werte sind, also die Differentialquotienten von f{x) und qp(j/), rezi 
prok, d. h. 
D x /{x)D y <p{y)~\. (12) 
Die Anleitungen zweien' inversen Funktionen sind also für jedes Paar 
zusammengehöriger Werte der Variablen x, y reziprok. 
Konvergiert gegen die Grenze Null, so hat gleichzeitig 
den Grenzwert oo und umgekehrt; ist also an einer Stelle D x /(x) = 0, 
so hat (pfy) an der entsprechenden Stelle eine unendliche Ableitung 
und umgekehrt. 
Die Ergebnisse erlangen anschauliche Bedeutung, wenn man 
= f{x) als Gleichung einer Kurve, Fig. 80, auffaßt; die Kurve ist 
auch durch die Gleichung x = <p(jf) dargestellt 
und der Unterschied beider Darstellungen liegt 
lediglich darin, daß das erstemal x, das zweite 
mal y als unabhängige Variable aufgefaßt wird. 
Die Ableitung D x /(x) bestimmt die trigono 
metrische Tangente des Winkels a, den die 
Tangente MT mit der positiven Richtung der 
Abszissenachse bildet, D y cp(y) die trigonome 
trische Tangente des Winkels b, den dieselbe Tan 
gente mit der positiven Richtung der Ordinatenachse einschließt, und 
da a -f- b = y, so ist tga tgft = 1; dies also ist der geometrische In 
halt der Formel (12). Wird in einem Punkte, etwa E, D/{x) — 0, 
Fig.. 30.
	        
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