UHU-StartseiteMathematikJahrgangsstufen11Natürliche Exponential- und LogarithmusfunktionDer natürliche Logarithmus
Beweis zur Ableitungsfunktion über die Umkehrfunktion


Zusammenhang der Ableitungen von Funktion und Umkehrfunktion
Wie hier zu entnehmen besteht folgender Zusammenhang zwischen den Ableitungen von Funktion und Umkehrfunktion:
`(f^(-1))'(x) = 1/(f'(f^(-1)(x)))`
Diesen Zusammenhang kann man sich auch dadurch so klarmachen:
  • die Umkehrfunktion entsteht durch Spiegelung an der Winkelhalbieren
  • die Steigung `m = tan alpha` mit `alpha` Schnittwinkel zwischen Tangente und x-Achse
  • wird zu `m_(-1) = tan (90°-alpha) = cot(alpha) = 1/tan(alpha) = 1/m`
Jetzt müssen noch die Positionen der Tangenten berücksichtigt werden:
  • Tangente `t_(-1)(x)` im Punkt `(x_o|y_o)`
  • ergab sich durch Spiegelung der Tangente t im Punkt `(y_o|x_o)`
Beides zusammen:
`f^(-1)'(x_o) = 1/(f'(y_o)) = 1/(f'(f^(-1)(x_o)))`




Zur Ableitung der Umkehrfunktion

Ableitungsfunktion der Logarithmusfunktion
Wählt man
`f(x) = e^x => f'(x) = e^x` und
`f^(-1)(x) = ln(x)`

mit der Formel ergibt sich folgender Zusammenhang:

`ln'(x) = f^(-1)'(x) = 1/(f'(f^(-1)(x))) = 1/(e^ln(x)) = 1/x`


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