Veränderung

Dieser Beitrag ist Teil 1 von 5 in der Reihe 3.1 Differenzialrechnung

Wenn sich bei einer Funktion die unabhängige Größe (häufig xx) ändert, verändert sich auch die abhängige Größe (häufig y=f(x)y = f(x)). Wenn zum Beispiel bei der Normalparabel mit f(x)=x2f(x)=x^2 der xx-Wert vonx1=1 x_1 = 1 auf x2=2x_2=2 erhöht wird, ändert sich der yy-Wert von y1=f(1)=1y_1=f(1)=1 auf  y2=f(2)=4y_2=f(2)=4.

Um diese Veränderungen für verschiedene Bereiche und an verschiedenen Stellen vergleichen zu können, ist die absolute Änderung des Funktionswertes (in dem Beispiel Δy=y2−y1\Delta y =y_2-y_1 nicht so entscheidend. Viel wichtiger ist die durchschnittliche Änderungsrate der Funktion:

ΔyΔx=y2−y1x2−x1=f(x2)−f(x1)x2−x1\frac{\Delta y}{\Delta x} =\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}


Für das Beispiel oben gilt: ΔyΔx=f(x2)−f(x1x2−x1=4−12−1=3\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{f(x_2)-f(x_1}{x_2-x_1}=\frac{4-1}{2-1}=3.

Die durchschnittliche Änderungsrate wird auch Differenzenquotient genannt. Der Teil der Mathematik, die sich mit Änderungsraten und ihren Anwendungen beschäftigt, heißt Differenzialrechnung.