Differenzenquotient
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Der Differenzenquotient hat eine einfache geometrische Bedeutung.
In Fig. 9 ist die Bildkurve von fix) gezeichnet. Punb Q find die Kurven
punkte, die den Werten x und x + h entsprechen.
Die Sekante PQ bildet mit der positiven -r-Rich-
T
tung einen Winkel, der in der Figur mit <p bezeich- ^ ^
net ist. Pli ist nämlich parallel zur L-Achse gezogen.
Betrachtet man nun das rechtwinklige Dreieck
PBQ, so sieht man, daß
Jy
ist. tgcp pflegt man die Richtnngskonstante O
i der Geraden PQ zu nennen. Es ist also der Differenzenquotient (
gleich der Richtungskonstanten der Sekante PQ.
Man kann den Differenzenquotienten noch auf eine andere Weise
deuten. Wir wollen x als die von einem bestimmten Anfang gerech
nete Zeit betrachten und uns dann einen Punkt denken, der sich so auf
der Zahlenlinie bewegt, daß er zur Zeit x immer mit dem Bildpunkt
der Zahl s(x) zusammenfällt, also mit dem Punkt, der die Abzisse f{x)
hat. Während des Zeitintervalls (x, x-\-li) ist er von f (z) nach f(x+h)
gelangt. Hätte er sich während dieser Zeit gleichförmig bewegt, so
wäre dazu die Geschwindigkeit (Weg durch Zeit)
f{x + h) — f(x)
h
nötig gewesen. Diese Geschwindigkeit nennt man die mittlere Ge
schwindigkeit des Punktes während des Zeitintervalls ([x, x //).
Sie ist, wie man sieht, gleich dem Tifferenzenquotienten.
§ 18. Die Ableitung bun/(»).
Wir wollen jetzt h nach Null konvergieren lassen, h soll also irgend
eine Folge h x , h. 2l ... mit dem Grenzwert Null durchlaufen'). Es
kann sein, daß dabei der Differenzenquotient immer einem und dem
selben Grenzwert g zustrebt, daß man also immer
lim ü!L±v=m = ' i
1) Alle h n müssen von Null verschieden sein. Es genügt übrigens mo
notone Folgen zu betrachten (vgl. 8 7).
ANuG 197: Kowalewski, Infinitesimalrechnung. 3. Ausl