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Differentialgleichung / Differentialrechnung

Schüler Technische u. gewerbliche mittlere u. höhere Schulen, 13. Klassenstufe

Tags: Differentialgleichung, Differentialquotient, Differentialrechnung, Differenzenquotient

 
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Sleicreder

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12:26 Uhr, 30.01.2014

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Hi,

Ich hab demnächst eine Prüfung wo ein Teil davon die Differentialrechnung ist.

Dieses Thema hab ich das letzte mal vor 3-4 Jahren durchgenommen, jedoch sind mir Ableitungen aktuell sehr bekannt, da ich Sie immer benötige.

Jedoch frage ich mich gerade, sind Differentialgleichungen/rechnungen = Ableitungen?

In meinen alten Büchern sehe ich ständig Formeln wie y'(x0)=limf(x0+Δx)-f(x0)Δx



Es ist wirklich schon lange her für mich und kann mich nur erinnern das ich diese mal verwendet habe, ist das Ergebnis jedoch immer das selbe als würde ich einfach normal Ableiten(Ableitungsregeln etc)

Außerdem würde ich zu folgende Begriffe auch eine Erklärung bzw Bestätigung brauchen ob ich da richtig liege:

Differentialquotient: y'(x)= Ableitung, Grenzwert des Differenzenquotient
Differenzieren: Ableiten
Differentialgleichung: ? beschreibung ?
Differentialrechnung: ? beschreibung ?

Würde mich über Hilfe sehr freuen

Mfg

Hierzu passend bei OnlineMathe:
Ableitung (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzenquotient (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
anonymous

anonymous

12:53 Uhr, 30.01.2014

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Hallo
Soweit ich es übersehe und beurteilen kann, hast du schon einiges richtig erkannt und benannt.

Differenzenquotient=
f(x+δ)-f(x)δ

Differentialquotient= Grenzwert des Differenzenquotients =
df(x)dx=f'(x)=limδ0f(x+δ)-f(x)δ

Zu Differenzieren sagt man im Deutschen auch 'ableiten'.
Beim Differentialquotienten kommt IMMER das gleiche raus, wie beim 'Ableiten', weil es eben das gleiche ist.

Eine Differentiagleichung beinhaltet typischerweise verschiedene Ableitungen einer Funktion. zB:
> eine Gleichung, die sowohl die Stammfunktion, als auch deren Ableitung beinhaltet, zB.:
y+y'=0
> eine Gleichung, die sowohl die 1. Ableitung, als auch die 3. Ableitung beinhaltet, zB.:
y'''-3y'=5x
> eine Gleichung, die sowohl Stammfunktion, als auch diverse ihrer Ableitungen beinhaltet, zB.:
y2-y'+sin(y'')-y'''=8+71-x2+cosh(x)

Unter 'Differenzialrechnung' würde ich ganz allgemein den Umgang mit Differenzialquotienten, Ableitungen, Differenzialgleichungen und dergleichen verstehen.

Antwort
DerWiWiStudent

DerWiWiStudent aktiv_icon

13:02 Uhr, 30.01.2014

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Hi,

also die Formel, die du genannt hast ist schlicht und einfach die Definition der Ableitung. Man berechnet damit, salopp formuliert, wie stark sich eine Funktion verändert, wenn man eine sog. marginale Einheit nach rechts geht auf der x-Achse. Diese marginale Einheit wird machmal h genannt, in deiner Formel jedoch Δx.

So wird die Formel recht klar: Im Zähler steht die Veränderung der Funktionswerte von f(x0) auf f(x0+Δx). Der Zähler ist also gerade die Änderung (Differenz) der Funktionswerte. Der Nenner setzt diese Differenz ins Verhältnis zur Differenz der betrachteten x-Werte (Δx). Weil dieser Term also ein Quotient aus zwei Differenzen ist, nennt man sie Differenzenquotient.

Der Grenzwert dieses Differenzenquotienten für unendlich kleine Δx>0 heißt dann Differentialquotient und entspricht f´ an der Stelle x0. Es ist also das selbe, allein schon definitorisch.
Die Formel ist mehr als Herleitung zu verstehen. Wenn man ableitet wendet man ohnehin so gut wie immer die guten, alten Ableitungsregeln an.

Differenzieren heißt ableiten.
Differentialrechnung ist im Grunde das ganze Feld um Ableitung und ein wesentlicher Bestandteil der Analysis.


Ich hoffe, zusammen mit dem Gesagten meines Vorredners hast Du ein ganz gutes Bild bekommen :-)

VG,

DerWiWiStudent
Frage beantwortet
Sleicreder

Sleicreder aktiv_icon

13:17 Uhr, 30.01.2014

Antworten
ok danke :-)
jetzt versteh ich alles