Theme: Stammfunktionen einfacher Funktionen
Lösung
Gegeben: f(x)=\(\frac{1}{2}\sqrt{x}\)
Ziel: Eine Stammfunktion F(x) finden, sodass F'(x)=f(x).
Schritt 1: Funktion in Potenzschreibweise umformen
Wurzelfunktionen lassen sich als Potenzen schreiben:
\(\sqrt{x} = x^{\frac{1}{2}}\).
Damit wird
\(f(x)=\frac{1}{2}\sqrt{x} = \frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}}\).
Schritt 2: Potenzregel für Stammfunktionen anwenden
Merke (Potenzregel): Für \(x^n\) (mit \(n\neq -1\)) gilt als Stammfunktion:
\(x^n \;\rightarrow\; \frac{x^{n+1}}{n+1}\)
Der Faktor \(\frac{1}{2}\) bleibt dabei einfach als Faktor stehen.
Schritt 3: Exponent erhöhen und durch den neuen Exponenten teilen
Hier ist \(n=\frac{1}{2}\). Also:
- Exponent erhöhen: \(n+1=\frac{1}{2}+1=\frac{3}{2}\)
- Durch \(\frac{3}{2}\) teilen
\(\frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}} \;\rightarrow\; \frac{1}{2}\cdot \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} + C\)
Schritt 4: Bruch vereinfachen
Durch einen Bruch teilen heißt mit seinem Kehrwert multiplizieren:
\(\frac{1}{\frac{3}{2}}=\frac{2}{3}\).
\(\frac{1}{2}\cdot \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}}
= \frac{1}{2}\cdot \frac{2}{3}\,x^{\frac{3}{2}}
= \frac{1}{3}x^{\frac{3}{2}}\)
Schritt 5: Zurück in Wurzelschreibweise (optional)
\(x^{\frac{3}{2}} = x^{1+\frac{1}{2}} = x\cdot x^{\frac{1}{2}} = x\sqrt{x}\).
Damit kann man die Stammfunktion auch als \(\frac{1}{3}x\sqrt{x} + C\) schreiben.
Kontroll-Tipp (Ableiten): Leite deinen Ausdruck ab und prüfe, ob wieder \(f(x)=\frac{1}{2}\sqrt{x}\) herauskommt. Achte dabei besonders auf den Faktor und den Exponenten.
Hinweis: Ich gebe hier absichtlich nicht die „Endzeile“ als fertige Lösung an. Wenn du die Schritte oben sauber zusammenfasst, erhältst du genau die angegebene Form.