Tangente und sekante

Erste Frage Aufrufe: 827     Aktiv: 18.02.2020 um 08:26

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unser lehrer giebt uns die Formel f(x) - f(x0) / x - x0 vor, unsere Klasse hat sich schon mehrmals darüber gedanken gemacht über die herleitung der einzelnen bestandteile. Leider Konnte uns unser herr Professor uns nicht recht weiterhelfen da er herleitungen und bestandteile nicht besonders gut zu erklären kann. Könnten sie mir bitte also diese frage von den schultern nehmen und sie mir erklären wäre sehr dankbar darüber :). Kurte info morgen ist diese Schularbeit also konnte ich mir nicht die zeit nehmen einen ordentlichen text zu schreiben. danke im vorraus

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Geg. sei eine stetige Funktion \(f\). Der Differenzenquotient \(\dfrac{f(x_1)-f(x_0)}{x_1-x_0}\) gibt die durchschnittliche Steigung von \(f\) auf dem Intervall \([x_0,x_1]\) an.

Bildergebnis für differenzenquotient

In der Zeichnung wäre \(x_0=x_1,\: x_1 = x_2\).

Der Zähler ist der Unterschied in der "Höhe" und der Nenner gibt den Unterschied in der "Breite" an für das Steigungsdreieck. 
Und schaut man sich die Definition des Tangens an, so findet sich diese in dem Steigungsdreieck wieder. 

\(\tan \alpha = \dfrac{\text{Höhenunterschied}}{\text{Längenunterschied}} = \dfrac{f(x_1)-f(x_0)}{x_1-x_0}\)

Äquivalente Definitionen sind \(\dfrac{f(x_0 + h)-f(x_0)}{h}\) mit \(h:=x_1-x_0\) oder eben auch \(\dfrac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\).

Lässt man nun \(x_1\) unendlich nah an \(x_0\) laufen, so gibt die durchschnittliche Steigung des Steigungsdreiecks die momente Steigung an der Stelle \(x_0\)  an. 

 

Quelle Bild: https://de.serlo.org/mathe/funktionen/wichtige-funktionstypen-eigenschaften/lineare-funktionen---geraden/differenzenquotient

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