5 Differentiation

5.4 Höhere Ableitungen

Der Differentialquotient math formula einer Funktion math formula ist selbst wieder eine Funktion der unabhängigen Variablen math formula. Ist sie wieder differenzierbar, kommen wir vom Differentialquotienten, der "ersten Ableitung" oder Steigung einer Funktion, zur

zweiten Ableitung: math formula, d.h. math formula

Wieder gibt es verschiedene Schreibweisen: math formula. Die geometrische Bedeutung der zweiten Ableitung als Krümmung ergibt sich daraus, dass das Anwachsen der Steigung, d.h. eine positive zweite Ableitung math formula ( in positiver Richtung der unabhängigen Variablen betrachtet ) eine Linkskurve bedeutet, ein negatives math formula entsprechend eine Rechtkurve. Wenn math formula, erkennt man, dass math formula eine Gerade ist.

Für die Physiker erhalten wir, falls die Zeit math formula als unabhängige Variable auftritt, Altbekanntes, nämlich die Beschleunigung als erste zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit oder zweite zeitliche Ableitung des Ortes: math formula.

Sukzessiv erhalten wir für viele Funktionen auch noch höhere Ableitungen, allgemein etwa die

n-te Ableitung:math formula mit math formula.

math formula
Bild 5.4: Graph einer Funktion und ihrer höheren Ableitungen

Einschub: Extrema


Einschub: Grenzwerte von Quotienten