132 Elem. der Differentialrechnung. § 5. Die höheren Differentialquotienten usw.
erst in der siebenten Stelle abweichend von der in siebenstelligen
Tafeln bei log sin 30° angegebenen Differenz 0,000218 7.
Die mit einem feststehenden dx für verschiedeneWerte von x gebildeten
Werte von d/(x) definieren eine Funktion von x, und von dieser kann
neuerdings das Differential gebildet werden; man bezeichnet es statt
mit df(d/(xf) kurz mit d?f{x) und hat dafür den Ausdruck:
d 2 /{x) = D {fix) dx} dx = f"(x) d x 2 . (2)
Hiernach ist das zweite Differential formell das Produkt aus dem
zweiten Differentialquotienten mit dem Quadrat des Differentials der
Variablen, begrifflich aber stellt es den Unterschied der ersten Diffe
rentiale an den Stellen x und x -f- dx mit Außerachtlassung von
Größen höherer Kleinheitsordnung als dx- dar.
Aus der Definitionsgleichung (2) ergibt sich als Folgerung
(3)
die rechte Seite ist das von Leibniz für den zweiten Differential
quotienten gebrauchte Symbol, gleichbedeutend also mit f" (x) und
■zv/(4
Wird dx als gegen Null konvergierende, also als unendlich klein
werdende Größe von der ersten Ordnung aufgefaßt, so ist das erste
Differential df(x) = /'{x)dx, vorausgesetzt, daß fix) einen bestimmten
von Null verschiedenen Wert hat, ebenfalls eine unendlich klein werdende
Größe der ersten, das zweite Differential d 2 /{x) = f'\x)dx 2 unter
einer analogen Voraussetzung über f"(x) eine unendlich kleine Größe
zweiter Ordnung.
Bei der Darstellung der Funktion fix) durch die Ordinaten einer
Kurve kann auch das zweite Differential durch eine Liniengröße ver
deutlicht werden; bezüglich des ersten Differentials ist es am Schlüsse
von 58 geschehen. Ist (Fig. 34) OP = x,
OP' = a; + dx, OP" = x + 2dx, MR' die Tan
gente in M,M'R" die Tangente in M',MQ'
sowie M' Q" parallel zu O X, so hat Q R die
Bedeutung des Differentials an der Stelle x, Q" R"
die Bedeutung des mit dem nämlichen dx gebil
deten Differentials an der Stelle x -f- dx- der
Unterschied dieser zwei Strecken, welcher nach
Konstruktion des Parallelogramms Q' Q" S" K
in der Strecke S"R" erhalten wird, ist mit Außerachtlassung von
Größen höherer Kleinheitsordnung als dx 2 das zweite Differential.
Man kann in der Bildung der Differentiale fortschreiten und er
hält — immer unter der Voraussetzung eines feststehenden dx — aus
(2) das dritte Differential
d 3 /{x) = D {f" (x) dx 2 } dx == f" [x) dx % ,