Stetigkeit und Differenzierbarkeit

Dann brauchst du keinen Betrag. (Der Betrag steht hier nur, damit sicher etwas Positives herauskommt. Man kann schließlich nicht generell sagen, welcher Winkel der größere ist. Mit ist eigentlich gemeint, dass man von den Winkel abziehen soll, wenn der größere der beiden Winkel ist, und umgekehrt von den Winkel abziehen soll, wenn der größere der beiden Winkel ist.)

In diesem Beispiel gilt:

Hier ist also der größere Winkel. Daher rechnen wir:

Vorsicht:Der Winkel ist negativ! Aus Minus Minus ergibt sich daher Plus!

Jetzt muss jedoch noch die Frage geklärt werden, ob der berechnete Winkel von 81,86° bereits der gesuchte Knickwinkel ist, oder ob es sich dabei bloßum den Nebenwinkel des Knickwinkels handelt und man das Ergebnis noch von 180° abziehen muss, um auf den Knickwinkel selbst zu kommen.

Ohne Skizze der Tangenten an der Knickstelle lässt sich diese Frage nicht beantworten. Auf den exakten Verlauf des Graphen selbst kommt es gar nicht an. Eine grobe Skizze reicht völlig. Entscheidend sind die Tangentensteigungen, in diesem Beispiel für die linksseitige Tangente und für die rechtsseitige Tangente im Punkt (0|4). Hinweis:Die y-Koordinate y = 4 des Kurvenpunktes, wo der Knick ist, wurde bei der Untersuchung der Stetigkeit schon mit f (0) = 4 berechnet.

Um die linksseitige Tangente zu zeichnen, müsste man von (0|4) ausgehen und das Steigungsdreieck zeichnen:Wegen würde man dabei 3 nach rechts und 1 nach unten oder 3 nach links und 1 nach oben gehen. Besser hier 3 nach links und 1 nach oben gehen, denn diese Tangente darf nur links vom Punkt (0|4) gezeichnet werden. Es handelt sich bei schließlich um die linksseitige Tangente an der Stelle . In diesem Beispiel fällt diese Tangente natürlich mit dem Graph zusammen, weil der Graph für x <0 eine Gerade ist. (Die „Tangente an eine Gerade“ ist praktisch die Gerade selbst.) Die Tangente muss hier also nicht extra eingezeichnet werden, wenn man vorher den gesamten Graph bereits skizziert hat.

Die rechtsseitige Tangente muss aber wirklich eingezeichnet werden. Man geht dazu vom Punkt (0|4) aus und zeichnet ein Steigungsdreieck:Wegen geht man 1 nach rechts und 2 nach oben. Diese Tangente darf natürlich nur rechts vom Knick bei (0|4) gezeichnet werden.

Abb.:Graph mit zwischen den beiden Tangenten und , sowie die Winkel der Tangenten und jeweils gegenüber der Horizontalen

Betrachte nun die Abbildung und überlege dir, wo der vorher berechnete  81,86°-Winkel liegt! Bedenke dabei, was wir gerechnet haben, um ihn zu erhalten!

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