Vom Differenzenquotient zum Differentialquotient Der Differenzenquotient entspricht dem Quotient aus Gegenkathete und Ankathete des entsprechenden Steigungsdreiecks zwischen zwei Punkten. Versucht man nun die Steigung zwischen ein und dem selben Punkt zu ermitteln wird man kläglich scheitern. Hat man beispielsweise einen Punkt (P) einer Funktion mit x=5 und f(x)=3, so führt der Differenzenquotient zwischen P und P zu: Annäherung durch Bildung des Grenzwertes Da man durch Verwendung ein und des selben Punktes nicht zu einer Lösung kommt, muss man sich von einer Seite an diesen Punkt nähern. Durch Bildung des Grenzwertes lässt man den x-Wert des zweiten Punktes gegen den x-Wert des ersten Punktes und somit den Abstand gegen Null streben, wodurch man letztendlich die Steigung der Tangente erhält. Differentialquotient Erklärung + Beispiele - Simplexy. Grenzwertbildung In der oben angeführten Abbildung sind fünf Punkte P 1, P 2, P 3, P 4 und P 5 abgebildet. Je näher sich der Punkt P n beim Punkt P 1 befindet desto näher ist die Steigung der Sekante bei der Steigung der Tangente von P 1.
Laut Definition ist der Differentialquotient: ▼ in f einsetzen: Klammer quadrieren: ausmultiplizieren: h herausheben: durch kürzen: Grenzwert für h → 0: Lösung: Die Steigung der Tangente an f(x) an der Stelle 1 ist 4. Übung 1b Bestimme die Steigung der Tangente an f(x) der Stelle 2 so wie in Übung 1a in deinem Heft. Übung 1c Hier siehst du, wie die Steigung der Tangente an f(x) allgemein für eine Stelle x 0 berechnet wird. Vollziehe alle Schritte dieses Beispiels nach, indem du jeweils rechts auf f einsetzen: zusammenfassen: Lösung: Die Steigung der Tangente von f(x) für eine gegebene Stelle x 0 ist f' ( x 0) = 4 x 0. Übung 1d Berechne die Steigung der Tangente an f(x) mit Hilfe des Ergebnisses von Übung 1c an mindestens drei Stellen in deinem Heft. Überprüfe deine Ergebnisse, indem du im rechten Fenster die Stelle x 0 mit der Maus einstellst. Hast du in Übung 1b richtig gerechnet? Lösungen Aufgaben Differentiationsregeln • 123mathe. © M. Hohenwarter, 2005, erstellt mit GeoGebra
m=\lim\limits_{x _1\to x_0}\frac{f(x_1)-f(x_0)}{x_1-x_0} Statt \(m\) findet man oft für die Steigung der Tangente an dem Punkt \(P_0\) mit dem \(x\)-Wert \(x_0\) die Schreibweise \(f'(x_0)\) Eine Tangente ist eine Gerade, die eine Funktion nur an einem einzigen Punkt berührt. Je nachdem wo sich der Punkt \(P_0\) auf der Funktion befindet, erhält man eine andere Tangente mit einer anderen Steigung. Die Steigung einer Kurve ist im Allgemeinen an jedem Punkt unterschiedlich. Differentialquotient beispiel mit lösung von. This browser does not support the video element. Unterschied zwischen Differentialquotient und Differenzenquotient Mit dem Differentialquotienten kann man die Steigung einer Funktion an einem Punkt berechnen. Die Formel dazu ähnelt der Formel für den Differenzenquotienten. Der Unterschied liegt in der Grenzwertbildung \(\lim\limits_{x _1\to x_0}\). Bei dem Differentialquotienten wird eine Tangete verwendet, deren Steigung gerade die Steigung der Funktion an dem Punkt entspricht. Beim Differenzenquotienten verbindet man die zwei betrachteten Punkte und brechnet die Steigung der Sekante.
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