Delta-x-Methode
(Es gibt jetzt schließlich keinen Nenner mehr, der Null werden könnte. Vor dem Kürzen hätte man noch nicht gleich Null setzen können, denn dann wäre der Nenner gleich Null geworden und das ist schließlich nicht definiert. Deshalb ist das vorherige Ausklammern und anschließende Kürzen von
unerlässlich.)
Die Steigung der Funktion an der Stelle
ist somit 3.
Fertig!
Kleiner Tipp:
Wenn du bei ein und derselben Funktion in mehreren verschiedenen Punkten, also an mehreren Stellen
die Tangentensteigung berechnen sollst, empfiehlt es sich, nicht gleich zu Beginn der Rechnung für
eine der konkreten Zahlen in den Differenzialquotienten einzusetzen, das durch zurechnen und danach die x-Koordinate des nächsten Punktes einzusetzen, wieder alles durchzurechnen usw.. Dann müsste man ja mehrmals den kompletten Differenzialquotienten zwar mit der gleichen Funktion, aber mit verschiedenen Zahlen
berechnen und das wäre sehr viel Arbeit. Geschickter ist es dann, den Differenzialquotienten erst allgemein mit
zu berechnen, also vorerst nichts für
einzusetzen. Im Ergebnis der Ableitung
kommt dann in der Regel noch
vor. Erst in dieses Ergebnis setzt du dann nacheinander die gegebenen Werte
für
ein, um jeweils die Tangentensteigung an diesen Stellen zu erhalten. Dazu das nächste Beispiel!
3. Bsp.:
Gegeben ist die Funktion . Es soll die Steigung der Funktion in den Punkten P(2|f(2)), Q(3|f(3)) und R(4|f(4)) berechnet werden. Ermittle dazu erst die Tangentensteigung in einem beliebigen Kurvenpunkt (
und setze danach für
die Werte 2, 3 und 4 ein!
Lösung:
Um Zeit zu sparen, wird in dieser Aufgabe nicht dreimal nacheinander der Differenzialquotient für die einzelnen Werte von gebildet, sondern nur einmal mit dem allgemeinen Kurvenpunkt (
. Wir rechnen also nicht mit einer echten Zahl, sondern einfach allgemein mit
. Dadurch erhalten wir die Ableitung
. Danach können dann die entsprechenden Werte 2, 3 und 4 nacheinander für
in die Ableitung eingesetzt werden. Versuch´s doch gleich mal selbst, ohne dir die folgende Lösung anzuschauen! Du musst hier im Prinzip genauso rechnen, wie in den vorherigen Beispielen, nur dass du dieses Mal nicht gleich zu Beginn eine konkrete Zahl für
einsetzt. Das Einsetzen der Zahlen 2, 3 und 4 heben wir uns erst einmal für später auf.
Falls du jetzt nicht weiter weißt:
berechnet man, indem man in der Funktionsgleichung
an Stelle von jedem x den Ausdruck
schreibt.
erhältst du dadurch, dass du in der Funktionsgleichung statt x einfach
schreibst.