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Wir sollen die Ableitung mit Hilfe des Differentialquotienten bestimmen:f′(a)=h→0limhf(a+h)−f(a)
Das Problem dabei ist, dass h im Nenner steht, sodass wir h=0 nicht einfach einsetzen können. Wir müssen also den Bruch so umformen, dass wir das h aus dem Nenner irgendwie loswerden bzw. rauskürzen können. Dazu setzen wir die Funktionsgleichung in den Zähler ein und rechnen:
f′(a)=h→0limh(a+h)2=f(a+h)−a2=f(a)=h→0limh(a2+2ah+h2)−a2=h→0limh2ah+h2f′(a)=h→0limhh⋅(2a+h)=h→0lim(2a+h)=2a+0=2a
Die Ableitung von f(x)=x2 an der Stelle a ist also f′(a)=2a.
Insbesondere ist f′(1,5)=2⋅1,5=3 und f′(3)=2⋅3=6.