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Aufgabe:

$$\text{ Ist } y+x y^{2}-\mathrm{e}^{x y}=0 \text{ in einer Umgebung von } \left(x_{0}, y_{0}\right) \text{ mit } \\ x_{0}=0 \text{ und geeignetem } y_{0} \text { nach } y=f(x) \text{auflösbar? Berechnen Sie ggf. auch } f^{\prime}(0)$$


Ich habe leider keine Ahnung wie man hier vorgehen muss. Ich hoffe ihr könnt mir helfen, vielen Dank im Voraus !

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Hallo,

das ist eine typische Anwendungsaufgabe zum Satz über implizite Funktionen aus der Analysis 2.

Definiere \(f: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}, (x,y)\mapsto y+xy^2-e^{xy}\), dann ist \(\nabla f (x,y)=\begin{pmatrix} y^2-ye^{xy}\\1+2xy-xe^{xy} \end{pmatrix}\). Wir sollen nun, ausgehend davon, dass \(x_0=0\) ein geeigenes \(y_0\) angeben. Es ist \(F_y(0,y_0)=1\) für alle \(y_0\in \mathbb{R}\). In diesem Fall ist das Leben ein Wunschkonzert, wir müssen nur darauf achten, dass \(F(0,y_0)=0\). Dies ist der Fall für \(y_0=1\). Nach dem Satz über implizite Funktionen, exisitiert nun eine Auflösungsfunktion \( \varphi : B_\varepsilon (0)\to B_\delta (1), y=f(x)\) und \(f(x,\varphi(x))=0\) für alle \(x\in  B_\varepsilon (0)\).

Zuletzt gilt mit der Kettenregel:$$\frac{df}{dx}=\frac{\partial f}{\partial x}+\frac{\partial f}{\partial y}\cdot \frac{df}{dx}=0$$ Werte die Differentiale in \((0,1)\) aus und stelle nach \(\frac{df}{dx}\) um. Ich erhalte \(f'(0)=0\).

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