Zweiter Abschnitt. Differentiation von Funktionen einer Variablen. 47
df(x)
dx ’
fix), D x f(x)
oder kürzer, indem f(x) = y gesetzt wird,
dy
dx ’
V x y-
Die analytische Bedeutung dieser neuen Funktion ist also durch
die Gleichung
(3)
df{x)
dx
= f O) = I)J(x) = lim
A = + 0
f[x + h) — f{x)
h
gegeben, wenn der Grenzübergang bei unbestimmt gelassenem
x ausgefübrt wird.
Im
allgemeinen geboren zu verschiedenen Werten von x
auch verschieden« Werte von f\x); es gibt jedoch einen — und
nur diesen einzigen — Fall, wo zu allen Werten von x der
selbe Wert von f'(x) gehört, die Funktion an allen Stellen
sich gleich stark ändert; es ist dies die rationale ganze Funktion
ersten Grades f{x) = ax -f b- denn für sie ist der Differenzen-
a{x -f- Ti) -j- b — {ax -f- b)
quotient
a, unabhängig von x, also auch
D x (ax + &)=«;
das geometrische Bild dieser Funktion — eine Gerade —
spricht dies in vollster Deutlichkeit aus.
Setzt man in der letzten Formel a = 0, so sagt sie, daß
(4) B x h = 0;
daß also der Differentialquotient einer konstanten Funktion oder
eiher Konstanten kurzweg Null ist; mit a = 1 und h — 0 er
gibt sich das oben schon gefundene Resultat
(5) D.x-1,
daß der Differentialquotient der Variablen x selbst die Ein
heit ist.
Die Existenz eines endlichen Diiferentialquotienten an einer
Stelle x setzt die Stetigkeit der Funktion in der Umgebung
dieser Stelle notwendig voraus; denn der Quotient (1) kann
bei gegen Null konvergierendem h nicht anders einem endlichen
Grenzwerte sich nähern, als daß auch sein Zähler gegen Null
(in einem Manuskript von 1676), Lagrange (Théorie des fonctions ana
lytiques 1797) und Arbogast (Calcul des Dérivations 1800).