Steigung allgemeine frage

Aufrufe: 823     Aktiv: 08.08.2020 um 22:42

0

hallo liebe community!

ich habe eine frage bezüglich der steigungsrate eines bestimmten punktes auf einem graphen (ich hoffe das ist korrekt ausgedrückt). nun habe ich beim thema ableitungen von funktionen gelernt, dass mittels der 1. ableitung eigentlich die steigung eines beliebigen punktes bestimmt werden kann.

nun setze ich mich im moment mit dem thema sekante/ tangente auseinander. dort wird ebenfalls von der steigung eines beliebigen punktes gesprochen (z.b. ermittelt mit der H- methode).

ist das nun dasselbe wie oben mit der ableitung oder ist damit etwas anderes gemeint. ich bin da nicht ganz sicher.

und was hat das alles mit der differnzierbarkeit einer funktion zutun (differenzierbarkeit ist doch das überprüfen, ob man eine funktion überhaupt ableiten kann oder nicht, richtig?) da war irgendwas mit dem differetialquozienten......

lg nova

Diese Frage melden
gefragt

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 111

 

Was du schriebst ist alles richtig. 1. Ableitung , dann x Wert einsetzen, das Ergebnis ist die Steigung an diesem Punkt. Dieses Sekanten und TangentenThema ist im Prinzip gleiches , was die 1. Ableitung quasi erklärt und nahebringt, warum das so ist.   ─   markushasenb 08.08.2020 um 19:07

okay, danke! ich weiss nur leider noch nicht wie man die differnzierbarkeit überprüft. mein lehrtext aus dem buch ist nicht aufschlussreich.

kurze frahge noch zum original post. kann es sein, wenn ich das ableiten mit all seinen regeln schon gemacht habe, dass ich mir das mit der h- methode sparen kann?
  ─   nova tex 08.08.2020 um 19:17

Also ich würde sagen , ab f(x) = c ist es nicht weiter differenzierbar. C sei dabei eine beliebige Konstante; also eine Zahl. Diese Angabe ist aber ohne Gewähr , denn ich bin kein Mathematiker .   ─   markushasenb 08.08.2020 um 19:27

es gibt fällt bei denen die ableitung 0 wird. ;). klingt aber logisch was du sagst, denn konstanten die mit strichrechnung verbunden sind, fallen halt weg.   ─   nova tex 08.08.2020 um 19:52
Kommentar schreiben
3 Antworten
1

Hi,

also alles mal der Reihe nach:

Die 1. Ableitung beschreibt die Steigung so wie du es sagst.

Zwischen Sekante und Tangente gibt es einen wichtigen Unterschied.

Tangente:

Wenn man von der Tangente im Punkt \((x_0,f(x_0))\) der Funktion \(f(x) \) spricht, dann ist damit eine Gerade \(g(x)\) gemeint, die in dem oben genannten Punkt den gleichen Wert und Steigung wie \(f(x)\) hat. Es gilt also \( f(x_0)=g(x_0) \) sowie \( f'(x_0)=g'(x_0) \). Die Tangente schneidet bzw. hier spricht man von berührt den Graphen \( f\) im Punkt \( (x_0,f(x_0)\)).

Die Funktionsgleichung für die Tangente lässt sich leicht angeben mit:

\( g(x)=f'(x_0)(x-x_0)+f(x_0) \)

Die Sekante, nennen wir sie einfach \( s(x) \), hingegen schneidet den Graphen \( f \) in zwei Punkten. Diese gibt nicht die Steigung von \( f(x)\) an, sondern die durchschnittliche Steigung zwischen den zwei Punkten, nennen wir sie \( (x_1,f(x_1))\) und \( (x_2,f(x_2)) \). Die Steigung der Sekante ist somit durch den Differenzenquotient gegeben.

\( s'(x)=\frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1} \)

Ob eine Funktion differenzierbar ist kann man einfach durch die Definition der Ableitung überprüfen. (Das \( \pm \) beschreibt rechts- bzw. linkseitiger Grenzwert.)

\( f'(x)=\lim_{x\rightarrow x_0^{\pm}}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{f(x\pm h)-f(x)}{h}\)

Wenn rechts- als auch linksseitiger Grenzwert gleich sind, dann ist diese Funktion (im Punkt \( x_0 \))  differenzierbar. So ist z.B. die Betragsfunktion \( h(x)=|x| \) im Nullpunkt nicht differenzierbar, da du unterschiedliche links- und rechtsseitige Grenzwerte erhälst.

Und zuletzt noch:

Wählst du bei der Sekante den Punkt \( x_2\) sehr nahe bei \( x_1 \), d.h. "\( x_1\) + ein wenig mehr" was sich als \( x_2 = x_1+h \) schreiben lässt und den Grenzwert \( h\) gegen Null bildest, dann geht vereinfacht gesagt die Sekante in die Tangente über.

Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 1.68K

 

also deine erklärung bringt mir nicht viel. weil ich grenzwerte so nicht hatte. tangente, klar weiss ich was das ist, sekante auch. alles was danach kommt mit deferenzierbarkeit, klingt für mich stark unverständlich....das mag aber evtl. daran liegen, dass ich gewisses vorwissen noch nicht besitze........womit muss ich mich vorher befassen (in richtiger reihenfolge bitte).   ─   nova tex 08.08.2020 um 21:52

Kommentar schreiben

0

In Deiner Frage merkt man, dass da was durcheinander geht. Man kann nicht die "Steigung eines Punktes" bestimmen. Ein Punkt hat keine Steigung.

Man kann die Steigung einer Geraden bestimmen (Schulmathematik, Steigungsdreieck zwischen zwei beliebigen Punkten, denn eine Gerade hat überall die gleiche Steigung).

Man kann die Steigung einer Kurve ZWISCHEN ZWEI PUNKTEN der Kurve bestimmen: und zwar als die Steigung der Geraden, die diese beiden Punkte verbindet (diese Gerade nennt man Sekante zwischen den beiden Punkten). Bei einer (krummen) Kurve kommt dann aber jedesmal ne andere Steigung raus, wenn man zwei andere Punkte wählt. 

Man kann die Steigung einer Kurve IN EINEM PUNKT bestimmen (diese Steigung heißt Ableitung in diesem Punkt). Dazu nimmt man eine Sekante (s.o.) mit diesem einen Punkt und einem beliebigen zweiten Punkt auf der Kurve. Dann lässt man den zweiten Punkt auf den ersten Punkt hin rutschen, dadurch verändert sich die Sekante natürlich und damit die Steigung. Diese Steigung läuft (hoffentlich, nämlich dann wenn f differenzierbar ist) auf eine feste Zahl zu. Das ist dann die Steigung des Kurve in diesem einen Punkt.

Alles klar?

Diese Antwort melden
geantwortet

Lehrer/Professor, Punkte: 38.86K

 

ja das ist klar. aber den ganzen sekanten kram brauche ich doch nicht wissen, wenn ich weiss, wie man ableitungen bestimmt, oder etwa nicht? denn dann erhalte ich diesselbe steigung wie mit dem langwierigen rumgehampel mit der tagentensteigung mittels z.b. h- methode. ehrlich gesagt, wurde mir das ableiten beigebracht, ohne das jemals das wort sekante bzw. tangente gefallen wäre.

es begann, wie üblich, mit ganzrationalen funktionen, dann wurzeln umschreiben, brüche umschreiben...gefolgt von summenregel, kettenregel, quotientenregel, parametern (die als konstanten gewertet werden und demanch wie zahlen behandelt werden

.....danach verschiedene funktionstypen wie winkelfunktionen, funktionstypen gemischt in einer ableitung ect. bis zum umwandeln von expotentilafunktionen in e- funktionen, um sie ableiten zu können.
von tangente und sekante kein einziges wort. :D

"Man kann die Steigung einer Kurve IN EINEM PUNKT bestimmen (diese Steigung heißt Ableitung in diesem Punkt)."....... genau davon rede ich nun.

jetzt weiss ich nur immer noch nicht was die "deferenzierbarkeit einer funktion ist. vielleicht ist nun mein problem etwas klarer geworden. seid mir bitte nicht böse, wenn ich mich unverständlich ausgedrückt habe.
  ─   nova tex 08.08.2020 um 22:13

1. Es heißt Differenzierbarkeit.
2. Wenn du den Begriff der Stetigkeit noch nicht hattest, dann macht es wenig Sinn sich mit Differenzierbarkeit zu beschäftigen.
3. Dass du weißt wie man die Regeln zur Ableitung anwendet heißt nicht, dass du es verstanden hast. Ableiten kann auch ein Computer und das schneller und besser als du.
4. falls du vorhast zu studieren, dann können dich Sachen wie "Aber den ganzen Kram brauche ich doch nicht zu wissen" sehr böse auswirken.
  ─   gardylulz 08.08.2020 um 22:30

zu 2: okay, dann werde ich das wohl tun müssen. ich habe mir diese playlist rausgesucht. https://www.youtube.com/watch?v=8aUoOAHbBrk&list=PLLTAHuUj-zHg3w5RkNKOR4oKkGfjl6MtV
zu 3: immerhin kann ich es anwenden, andere können es nicht.
zu 4: so war das nicht gemeint. ich bin sehr gerne bereit mir dinge anzueignen. auch die playlist zu sekante/ tangente habe ich mir angeshen bzw. bin ich noch nicht ganz durch.
  ─   nova tex 08.08.2020 um 22:38

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Mikn wurde bereits informiert.
0

Es geht ja letztlich darum, dass man mit dem Sekanten - Ding, das gegen x0= 0 läuft , auf die Tangente hingeführt wird, was dann letztlich die 1 . Ableitung sein wird. Es ist quasi in der Schulmathematik die Herleitung zur 1 . Ableitung . Schau mal das Video ... da wird es dann deutlich . 

Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 5.88K

Vorgeschlagene Videos
 

das habe ich längst gesehen und danke für den tipp. nur min. 10 videos aus der playlist kann ich mir sparen, weil ich weiss bereits wie man ableitet. zumindest bis zur 2. ableitung und auch verkettungen usw. mit einer unbekannten F(x)..... mehrdimensionale sachen kenne ich noch nicht z.b. f(x,y)=   ─   nova tex 08.08.2020 um 22:15

Kommentar schreiben