13.2.9  Differential einer Funktion


Abbildung 49: Differential

Fragestellung: Wie groß wird der Fehler, wenn anstelle der Tangentensteigung die Sekantensteigung für ein Δ x (z.B. von 0.1) verwendet wird ?

Differential
dy=df=f′(x0
Zuwachs der Ordinate der Kurventangente an x0
bei Änderung der Abszisse
x um dx
Δ ydy : Ordinatenabweichung
Die Ableitung einer Funktion kann als Quotient zweier
Differentiale aufgefasst werden.

y′=f′(x)=
dy
dx
 = 
 
lim
Δ x→ 0
Δ y
Δ x

Beispiel 13 - 14:
Gesucht ist Steigung der Sekante, also die Ordinatenänderung
Δ y für eine Änderung von Δ x= 0,1 an x=1.

Für y=x2 + ex−1in P=(1 2)
Für Δ x=0,1
Δ y=f(xx)−f(x)
=f(1+0,1)−f(1)2,315−2≈ 0,315


Damit ist die Steigung der Sekante im Punkt
P=(1 2) ungefähr 3,15. Steigung der Kurventangente:

f′(x)=2x+ex−1
f′(1)=3


Differenz der Steigungen:
msmt ≈ 3,15 − 3 = 0,15
Der relative Fehler ist dann F = Steigungsdifferenz / Steigung ≈ 0,15/ 3 ≈ 5%