Stetigkeit und Differenzierbarkeit
Es darf aber nur bei einer der beiden Teilfunktionen, also entweder bei der oberen oder bei der unteren dazu geschrieben werden, nicht bei beiden gleichzeitig. An der Stelle soll genau eine Teilfunktion gelten, welche ist dabei egal. Wir haben hier bei der oberen Teilfunktion
und bei der unteren
geschrieben. Es wäre aber auch korrekt bei der oberen
und dafür bei der unteren
zu schreiben.
Die Nahtstelle der beiden Teilfunktionen und
liegt also bei
, da die eine für
und die andere für
gilt. Daher muss die Stetigkeit auch genau an der Stelle
überprüft werden. Wir wollen uns die beiden dafür möglichen Methoden anschauen.
1. Methode:Einsetzten von in die beiden Teilfunktionen
Es ergibt sich jedes Mal dasselbe Ergebnis. Daher ist die Funktion bei
stetig. Der Graph hat also keine Sprungstelle bei
.
2. Methode:Überprüfung der Stetigkeit mit der „h-Methode“
Hier noch einmal die Funktion in ihrer betragsfreien Form:
Allgemeiner Ansatz der h-Methode für die Annäherung von links an die Stelle :
In dieser Aufgabe gilt:
Anmerkung:Um in diesem Beispiel , also
zu berechnen, muss die Teilfunktion
verwendet werden, da man sich schließlich von links an die Nahtstelle annähert und diese Teilfunktion für
gilt. Man ersetzt dann jedes x, das in
vorkommt, durch
. Danach vereinfacht man soweit möglich und setzt letztendlich für h die Zahl 0 ein.
Allgemeiner Ansatz der h-Methode für die Annäherung von rechts an die Stelle :
In dieser Aufgabe gilt: und
Anmerkung:Um in diesem Beispiel , also
zu berechnen, muss die Teilfunktion
verwendet werden, da man sich schließlich von rechts an die Nahtstelle annähert und diese Teilfunktion für
gilt. Man ersetzt dann jedes x, das in
vorkommt, durch h. Danach vereinfacht man soweit möglich und setzt letztendlich für h die Zahl 0 ein.
Der Funktionswert an der Stelle wird berechnet, indem man in diejenige Teilfunktion, bei der man
eingeschlossen hat, für x die Zahl 0 einsetzt. (Da wir die Funktion selbst betragsfrei schreiben mussten, konnten wir selbst entscheiden, bei welcher Teilfunktion wir
miteinschließen. Wir hatten uns hier dafür entschieden,
zur unteren Teilfunktion
zu zählen;wir haben schließlich festgelegt, dass
für
gelten soll. Deshalb muss bei uns die Zahl
in diese Teilfunktion für x eingesetzt werden, um f (0) zu bilden.)