Differentiale:

Um mit dem wichtigen Begriff des Differentialquotienten noch vertrauter zu werden, wollen wir noch einen alternativen Zugang betrachten: den Begriff des Differentials. Es geschieht dabei nichts wesentlich Neues. Wir erhalten nur neue Einblicke in das Erreichte auch im Hinblick auf spätere Anwendungen und Erweiterungen, denn dieser Begriff kann leicht auf mehrere Dimensionen übertragen werden und wird erst dort seine ganze Kraft entfalten:

Wir vermeiden dabei bewußt den Grenzwert und schreiben den Differenzenquotienten als Gleichung: math formula mit einem Rest math formula, der von der Funktion math formula, der Stelle math formula und dem Intervall math formula abhängt und mit math formula verschwindet. Multiplizieren wir diesen Differenzenquotienten mit dem Zuwachs der Variablen math formula, so erhalten wir

den "wahren Zuwachs" unserer Funktion bei math formula : math formula mit einem neuen Rest math formula, der offensichlich noch stärker als math formula mit math formula verschwindet. Wenn wir von diesem Rest absehen können, erhalten wir so für den wahren Zuwachs der Funktion math formula eine erste in math formula lineare Näherung,

den "linearen Anteil des Zuwachses der Funktion" math formula, der Differential genannt wird.

Speziell für die Funktion math formula , die Winkelhalbierende, erhalten wir mit math formula den linearen Anteil der linearen Funktion der unabhängigen Variablen: math formula, der nicht notwendig infinitesimal sein muß und den wir oben einsetzen können, um mit der Lagrangeschen bzw. Leibnizschen Formulierung des Differentialquotienten zu erhalten:

Differential: math formula, linearer Anteil des Zuwachses der Funktion.


Damit haben wir eine Gleichung, in der die Symbole math formula und math formula, die in der Leibnizschen Formulierung des Differentialquotienten zunächst nur als Quotient definiert waren, jetzt einzeln vorkommen und als "lineare Anteile des Zuwachses" auch als nichtinfinitesimale Größen definiert sind. Wegen dieser Möglichkeit ziehen wir die weitsichtige und suggestive Leibnizsche Schreibweise für den Differentialquotienten der Ihnen von der Schule her bekannten von Lagrange bei vielen Gelegenheiten vor.


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