Erster Theil. Differential-Rechnung.
gegen die Grenze Null abnehmendem h gegen einen bestimmten
Grenzwert, so wird dieser Grenzwert
lim r» + *) ~ rW
Ä= + 0 fl
als die im letzten Augenblicke der Zeit x herrschende Be
schleunigung erklärt.
Drückt also f(x) den hei geradliniger Bewegung in der Zeit
x zurückgelegten Weg aus, so hat der zweite Differentialquotient
f"(x) die Bedeutung der im letzten Augenblicke der Zeit x herr
schenden Beschleunigung.
40. Zur Bildung der höheren Differentialquotienten einer
Function bedarf es neuer Regeln nicht, da es auf wiederholte
Bildung des ersten Differentialquotienten ankommt. Wenn es
sich jedoch darum handelt, für den allgemeinen oder wten
Differentialquotienten eine independente Formel aufzustellen,
dann führt das directe Verfahren nur in einigen wenigen Fällen
zum Ziele. In einigen andern Fällen kann man sich dadurch
helfen, dass man die Function als Summe oder als Product
einfacher Functionen darstellt, deren allgemeine Differential
quotienten in independenter Form bekannt sind.
I. Directes Verfahren. 1) Für fix) — x m ergibt sich durch
successive Differentiation
Dx m —maf n ~ 1 } D 2 x m =m(m—l)x m ~ 2 , . ..
so dass
(1) D n x m = m(m — 1) • • • (m — n -f- l)x m ~”.
Lässt man ax -f- h an die Stelle von x treten, so ändert sich
die Formel nur insoweit, dass rechts der Factor a n hinzu
kommt, weil bei jedesmaliger Differentiation mit dem Diffe
rentialquotienten von ax -f- h, d. i. mit a multiplicirt werden
muss (25 (7)); es ist also
(2) D n (ax -f- h) m = m(m— 1) • • • (m]— n -f- 1 )a n {ax -f- h) m ~ n .
Ist m eine positive ganze Zahl, so wird der wte Differen
tialquotient eine Constante
D m x m = m(m — 1) • • • 1
und alle höheren sind Null. In jedem andern Falle kann die Bil
dung der Differentialquotienten unbeschränkt fortgesetzt werden.