Die Lokale Änderungsrate und der Differentialquotient

Die vierte Seite führt das Konzept der lokalen Änderungsrate ein und erläutert den Zusammenhang zum Differentialquotienten. Es wird erklärt, dass die lokale Änderungsrate einer Funktion f an einer Stelle x₀ bei zeitlichen Vorgängen auch als momentane Änderungsrate bezeichnet wird.

Definition: Die lokale Änderungsrate einer Funktion f an einer Stelle x₀ entspricht der Steigung der Tangente an diesem Punkt.

Die Tangente wird als Gerade definiert, die im Punkt P(x₀, f(x₀)) die Steigung der Funktion f annimmt. Es wird betont, dass eine Tangente den Graphen berühren oder durchsetzen kann und in anderen Punkten auch als Sekante fungieren kann.

Vocabulary: Der Differentialquotient f'(x₀) wird als Grenzwert des Differenzenquotienten für x → x₀ definiert: f'(x₀) = lim (f(x) - f(x₀)) / (x - x₀) x→x₀

Der Differentialquotient, auch als Ableitung bezeichnet, beschreibt die lokale oder momentane Änderungsrate der Funktion an der Stelle x₀. Bei einer Funktion, die eine Wegstrecke in Abhängigkeit der Zeit beschreibt, gibt der Differentialquotient die Momentangeschwindigkeit zum Zeitpunkt x₀ an.

Highlight: Der Übergang vom Differenzenquotienten zum Differentialquotienten kann als Verkleinerung des betrachteten Intervalls verstanden werden, bis es sich auf einen Punkt reduziert.

Diese Seite verdeutlicht den Zusammenhang zwischen der mittleren Änderungsrate (Differenzenquotient) und der lokalen Änderungsrate (Differentialquotient) und zeigt, wie diese Konzepte in der Praxis, beispielsweise bei der Berechnung von Geschwindigkeiten, angewendet werden können.