Differenzierbar/D offen K/Kettenregel/Fakt/Beweis/Aufgabe/Lösung

Wir arbeiten mit der linearen Approximierbarkeit, nach Voraussetzung ist

$f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+r(x)(x-a)$

und

$g(y)=g(f(a))+g'(f(a))(y-f(a))+s(y)(y-f(a))$

mit in ${}a$ bzw. in ${}b$ stetigen Funktionen ${}r(x)$ und ${}s(y)$, die beide dort den Wert ${}0$ besitzen. Daher ergibt sich

${}{\begin{aligned}g(f(x))&=g(f(a))+g'(f(a))(f(x)-f(a))+s(f(x))(f(x)-f(a))\\&=g(f(a))+g'(f(a)){\left(f'(a)(x-a)+r(x)(x-a)\right)}+s(f(x)){\left(f'(a)(x-a)+r(x)(x-a)\right)}\\&=g(f(a))+g'(f(a))f'(a)(x-a)+{\left(g'(f(a))r(x)+s(f(x))(f'(a)+r(x))\right)}(x-a).\end{aligned}}$

Die hier ablesbare Restfunktion

$t(x):=g'(f(a))r(x)+s(f(x))(f'(a)+r(x))$

ist stetig in ${}a$ mit dem Wert ${}0$.

Zur gelösten Aufgabe