TRAUNER Leseprobe

36 I Differenzialrechnung Beispiel 1.13 B Berechnen Sie mithilfe des Differenzenquotienten den Differenzialquotienten an f mit f(x) = ​x 2 __ 4 ​ a) an der Stelle x0 = 2. Lösung: An der Stelle x0 = 2 für das Intervall [2; 2 + ∆x]: ​ ∆y ___ ∆x ​ = ​ f(2 + ∆x) – f(2) _____________ ∆x ​= = ​ ​1 __ 4 ​· (2 + ∆x)2 – 1 ______________ ∆x ​= = ​ 1 + ∆x + ​1 __ 4 ​· (∆x)2 – 1 __________________ ∆x ​= = ​ ∆x · ​(1 + ​1 __ 4 ​· ∆x)​ _______________ ∆x ​= =1+​1 __ 4 ​· ∆x b) an einer beliebigen Stelle x0. Lösung: An einer beliebigen Stelle x0 für ein beliebiges Intervall [x0; x0 + ∆x]: ​ ∆y ___ ∆x ​ = ​ f(x0 + ∆x) – f(x0) _____________ ∆x ​= = ​ ​1 __ 4 ​· (x0 + ∆x) 2 – ​1 __ 4 ​· ​x​0 ​ 2 _________________ ∆x ​= = ​ ​1 __ 4 ​· ​x​0 ​ 2 ​+ ​1 __ 2 ​· x0 · ∆x ______________________________ ∆x ​+ + ​ ​1 __ 4 ​· (∆x)2 – ​1 __ 4 ​· ​x​0 ​ 2 ______________________________ ∆x ​= = ​ ∆x · ​( ​1 __ 2 ​· x0 + ​1 __ 4 ​· ∆x)​ __________________ ∆x ​= = ​1 __ 2 ​· x0 + ​1 __ 4 ​· ∆x Den Differenzialquotienten erhalten Sie durch den Grenzübergang ∆x → 0 an der Stelle x0 = 2 an der beliebigen Stelle x0 f ’(2) = ​lim​ ∆x→0 ​(1 + ​1 __ 4 ​· ∆x) ​= 1 f’(x0) = ​lim​ ∆x→0 ​( ​1 __ 2 ​· x0 + ​1 __ 4 ​· ∆x) ​= ​1 __ 2 ​· x0 Die Funktion f’ mit f’(x) = ​1 __ 2 ​· x heißt Ableitungsfunktion von f. Ist die Funktion an einer Stelle differenzierbar, so lässt sich die Funktion „in der Nähe“ dieser Stelle durch die Tangente annähern. P y = x t x y – – – – – – – y = x t x y P „in der Nähe“ von P verläuft die Kurve annähernd linear y = x t x y , , , , P BERECHNUNG DES DIFFERENZIALQUOTIENTEN So geht's

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