Bevis

Du forventes å kunne dette beviset til eksamen

For f(x)=x2f(x) = x^2 er den deriverte f(x)=2xf'(x) = 2x (potensregelen for n=2n = 2).

Forutsetninger:

  • Differansekvotienten (se «Momentan vekstfart og den deriverte»): f(x)f'(x) er det tallet vekstfarten f(x+h)f(x)h\frac{f(x+h)-f(x)}{h} nærmer seg når hh nærmer seg 00 – akkurat som tabellen for x=2x=2 viste tallene 4,14{,}1, 4,014{,}01, … nærme seg 44.
  1. Sett f(x)=x2f(x) = x^2 inn i differansekvotienten, for en VILKÅRLIG xx (ikke bare x=2x=2 som i tabell-eksempelet):
    f(x+h)f(x)h=(x+h)2x2h\frac{f(x+h) - f(x)}{h} = \frac{(x+h)^2 - x^2}{h}
  2. Gang ut kvadratet i telleren:
    (x+h)2x2=x2+2xh+h2x2=2xh+h2(x+h)^2 - x^2 = x^2 + 2xh + h^2 - x^2 = 2xh + h^2
  3. Del hele telleren på hh (lovlig siden h0h \neq 0 – vi lar hh NÆRME seg 00, uten noen gang å faktisk sette h=0h=0 her):
    2xh+h2h=2x+h\frac{2xh + h^2}{h} = 2x + h
  4. Nå kan hh få nærme seg 00: leddet 2x2x er uendret (det inneholder ikke hh), mens leddet hh selv går mot 00. Uttrykket 2x+h2x + h nærmer seg dermed 2x2x – for enhver xx, ikke bare x=2x=2.

f(x)=2xf'(x) = 2x