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Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Mittwoch 13. Mai 2015, 16:50
von ralfkannenberg
Spacerat hat geschrieben:
ralfkannenberg hat geschrieben:Und nein, es gibt keinen Rechenfehler.
Aber du hattest einen erwähnt. Irrtum deinerseits?

Hallo Spacerat,

nein, ich hatte nur geschrieben, dass Deine Lösung so gut war, dass selbst wenn Dir einer unterlaufen wäre, Deine Antwort die Bestnote gerechtfertigt hätte.

Spacerat hat geschrieben:
ralfkannenberg hat geschrieben:Ich lasse Dich jetzt noch einmal raten, nicht, um blödsinnige Ratespielchen durchzuführen, sondern weil es meiner Erfahrung nach besser ist, wenn Du selber darauf kommst.
Kann sein, dass ich da gar nicht drauf komme, weil mir Differentialrechnung nicht nur nicht geläufig ist, sie ist mir weitläufig unbekannt.

ok, vielleicht hat jemand anderes eine Idee; sonst beantworte ich das zu einem etwas späteren Zeitpunkt. Zwar beeinflusse ich diesen Thread, aber ich will ihn (und auch den anderen) nicht zu sehr beeinflussen, sondern Euch zu Zuge kommen lassen. Das Thema entwickelt sich dann eben so, wie es sich entwickelt - wir sind hier ja nicht im Seminarraum.


Freundliche Grüsse, Ralf

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Mittwoch 13. Mai 2015, 17:35
von ralfkannenberg
ralfkannenberg hat geschrieben:Sei f(x) eine geeignet definierte Funktion (was auch immer "geeignet" heissen soll). Der Differenzenquotient von f(x), x1 und x2 ist dann wie folgt definiert:

Df (x1,x2) := ( f(x2) - f(x1) ) / ( x2 - x1 ).

Wir wollen diesen Differenzenquotienten nun ein bisschen kennenlernen, und zwar für 5 ganz einfache Funktionen. Für den Beginn wählen wir x1 = 0 und x2 = 1.

Seien:
- f1(x):=0 die Nullfunktion
- f2(x):=1 die kontante Funktion (die wir der Bequemlichkeit halber zu 1 normieren)
- f3(x):=x die lineare Funktion
- f4(x):=2x ebenfalls eine lineare Funktion
- f5(x):=x² die quadratische Funktion

Übung: was sind die Differenzenquotienten dieser 5 Funktionen, jeweils für x1 = 0 und x2 = 1 ?


Spacerat hat geschrieben:0,0,1,2


Hallo zusammen,

schreiben wir doch einmal die Funktionsgleichungen der Funktionen f1-f4 auf:

- f1(x) = 0*x + 0
- f2(x) = 0*x + 1
- f3(x) = 1*x
- f4(x) = 2*x

Fällt Euch etwas auf ? Und: ist das ein Zufall ?


Freundliche Grüsse, Ralf

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Mittwoch 13. Mai 2015, 19:27
von ralfkannenberg
ralfkannenberg hat geschrieben:Nun also definieren wir den Differenzenquotienten:

Sei f(x) eine geeignet definierte Funktion (was auch immer "geeignet" heissen soll). Der Differenzenquotient von f(x), x1 und x2 ist dann wie folgt definiert:

Df (x1,x2) := ( f(x2) - f(x1) ) / ( x2 - x1 ).

Hallo zusammen,

hier noch eine kleine Frage betreffend der Symmetrie, also wenn man die beiden Argumente (x1 und x2) vertauscht:

Was ist Df (x2,x1) ?


Freundliche Grüsse, Ralf

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 10:15
von Dgoe
ralfkannenberg hat geschrieben:- f1(x) = 0*x + 0
- f2(x) = 0*x + 1
- f3(x) = 1*x
- f4(x) = 2*x

Fällt Euch etwas auf ?

Nein,

ausser dass bei f3 und f4 noch eine + 0 dran könnte.

Gruß,
Dgoe

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 11:54
von ralfkannenberg
ok, nochmal die von Spacerat genannte Lösung der jeweiligen Differenzenquotienten:

0,0,1,2

Und hier die Funktionen f1 bis f4:

- f1(x) = 0*x + 0
- f2(x) = 0*x + 1
- f3(x) = 1*x
- f4(x) = 2*x

Was ist der Zusammenhang ? Und woher kommt der ?


Freundliche Grüsse, Ralf

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 12:59
von Dgoe
Die Lösung der jeweiligen Differenzenquotienten, bei der Wahl von x1 = 0 und x2 = 1 sind gleichzeitig die ... ähm, Faktoren, Vielfache, Skalare? von x.

Gruß,
Dgoe

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 15:07
von ralfkannenberg
Dgoe hat geschrieben:Die Lösung der jeweiligen Differenzenquotienten, bei der Wahl von x1 = 0 und x2 = 1 sind gleichzeitig die ... ähm, Faktoren, Vielfache, Skalare? von x.

Hallo Dgoe,

genau, wenn man mal die Skalare ersatzlos streicht. Die sind zwar nicht unedingt falsch, gehören hier aber nicht hin. Ich würde von Vielfachen oder auch von Koeffizienten sprechen.

Ist das ein Zufall ? - Natürlich nicht, und das Phänomen tritt bei linearen und konstanten Funktionen (und ihrer Summe) auf.

Wieso ist das so ?

Noch ein Tipp: das gilt für alle x1 und x2 (solange sie verschieden sind), nicht nur für x1 = 0 und x2 = 1.

Und noch ein geometrischer Tipp, mit dem man sich dieser Aufgabenstellung ebenfalls nähern kann: Funktionen der Form a*x+b sind ja Geraden. Wie sieht die Tangente an einen Punkt einer Geraden aus ? - Wir wollen an dieser Stelle im Hinterkopf behalten, dass die Differentialrechnung das Tangentenproblem der Antike löst.


Freundliche Grüsse, Ralf

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 20:07
von Dgoe
Wie sieht die Tangente an einen Punkt einer Geraden aus ?

Wie die Gerade!


Tangente war ein gutes Stichwort, lese gerade Tangentengleichung...

Gruß,
Dgoe

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Freitag 15. Mai 2015, 21:40
von Spacerat
Eine Tangente an einer Geraden? Eine Tangente gibt es doch nur an Kurven, z.B. an einem Kreis jeweils 90° zum Radius.

Re: Wissenswertes über den Differenzenquotienten

BeitragVerfasst: Sonntag 17. Mai 2015, 00:46
von M.S
Spacerat hat geschrieben:Eine Tangente an einer Geraden? Eine Tangente gibt es doch nur an Kurven, z.B. an einem Kreis jeweils 90° zum Radius.

Könntest du einmal, wirklich nur einmal, nachdenken bzw. Dich informieren bevor du deine Ergüsse von dir gibst?