Differential-Ableitung einer Summe.
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Ist f(x) der in der Zeit x zurückgelegte Weg, also f'{x) die am
Ende dieser Zeit herrschende Geschwindigkeit, so stellt das Differential
df(x)=f'{x)dx den in dem Zeitintervall {x, x -j- dx) beschriebenen
Weg umso genauer dar, je kleiner dx, und man kann dx so klein
wählen, daß der Unterschied zwischen dem wirklich zurückgelegten
Weg A fix) und diesem d/(x) im Verhältnis zu dx beliebig klein wird.
Wird fix) in den Ordinaten einer Kurve zur Darstellung ge
bracht, so ist df(x) = f{x)dx = dx tg a = QB (Fig. 28) die Ände
rung, welche die Ordinate der Tangente bei dem Übergänge von x zu
x -\- dx erfährt; dies unterscheidet sich von der Änderung der Ordi
nate der Kurve, von z1 fix) = QM', umso weniger, je kleiner dx, und
wiederum kann dx so eingeschränkt werden, daß das Verhältnis
~~ dfi x ) _ dem Betrage nach beliebig klein wird.
dx MQ ° °
§ 2. Allgemeine Sätze über Differentiation.
59. Ableitung einer Summe. Sind /(x),g{x) zwei in dem
Intervall (cc, ß) stetige und differenzierbare Funktionen, so hat auch
deren Summe f(x) + g{x) einen Differentialquotienten; denn der Diffe
renzenquotient
fix -f h) -f- g(x -f h) — {/(x) -f g{x) ] _ f{x + h) — f{x) . g(x -\-h) — g{x)
h h ' h
konvergiert unter den obigen Voraussetzungen mit gegen Null ab
nehmendem h gegen eine bestimmte Grenze:
+ 9(?y\ = D/( x ) + d)g{x). (1)
Die Formel kann leicht auf Summen aus einer beliebigen endlichen
Anzahl von Summanden ausgedehnt werden; sie spricht den Satz aus:
Die Ableitung einer Summe kommt gleich der Summe der Ableitungen
der einzelnen Summanden.
Ist die Funktion g(x) konstant == c, so ist ihr Differentialquotient
Null, Formel (1) gibt dann
D[/(x) + e] = D/(x). (2)
Hiernach verschwindet ein konstanter Summand leim Differenzieren,
mit andern Worten: Zwei Funktionen, die sich nur um eine additive
Konstante voneinander unterscheiden, haben gleiche Alleitungen.
60. Ableitung eines Produktes. Sind die Funktionen
u = f(x), v — g{x) in einem Intervall stetig und differenzierbar, so
gilt dies auch von ihrem Produkt. 1 ) Der auf dieses bezügliche Diffe
renzenquotient läßt folgende Umformung zu:
1) Den Nachweis der Stetigkeit überlassen wir dem Leser.