den differenzen- bzw. differentialquotient braucht man, um die steigung einer beliebigen funktion in einem punkt zu ermitteln.
am einfachsten ist das ganze bei einer linearen funktion. der funktionsgraph ist ja eine gerade. die steigung der geraden ist überall gleich groß (also in jedem punkt) und ist definiert als delta y geteilt durch delta x. delta steht für eine veränderung. ich versuch mal zu erklären, was es damit auf sich hat:
nehmen wir an, du hast eine lineare funktion und willst die steigung im punkt P bestimmen. dann wählst du einen zweiten punkt Q auf der geraden und wanderst von P aus dort hin, und zwar auf einem weg parallel zur x-achse und auf einem weg parallel zur y-achse. du erhälst ein steigungsdreieck. die seiten entlang der parallelen zu den achsen sind delta x, bzw. delta y lang. soweit klar?
wo du den punkt Q wählst, ist egal, das verhältnis delta y zu delta x ist immer gleich, weil es sich eben um eine gerade handelt.
die länge delta x ergibt sich aus der differenz der x-koordinaten der beiden punkte (das sollte denk ich klar sein, falls nicht: frag noch mal nach), analog gilt das für delta y. man spricht hier vom differenzenquotient, weil man hier halt zwei differenzen (delta y und delta x) teilt.
bei beliebigen funktionen, z.b. einer parabel wird das schon schwieriger.
sagen wir, hier soll auch wieder die steigung im punkt P bestimmt werden. man wählt wieder einen punkt Q auf der kurve und bildet den differenzenquotient. dieser entspricht der steigung der geraden, die man ehält, wenn man die punkte verbindet. das ergebnis weicht unter umständen stark davon ab, was man erwartet. schließlich errechnet man so die steigung der geraden, die durch P und Q verläuft, der sogenannten sekanten in P. wir wollen aber die steigung der funktion in P. dazu zeichnet man eine gerade, die die funktion in P berührt und dort genau so steil ist, wie die funktion. diese gerade heißt tangente und deren steigung lässt sich einfach bestimmen, weil es eine gerade ist.
so, zurück zur sekanten: wählt man jetzt den punkt Q ganz nah an P, so nähert sich die sekante der tangente an. da der y wert der punkte wegen dem funktionalen zusammenhang von x abhängen, reicht es, wenn wir delta x immer kleiner werden lassen (dadurch rücken die punkte näher zusammen). wenn man delta x unendlich klein wählt, also gegen null gehen lässt, dann erhält man in der regel (es gibt funktionen, wo das nicht funktioniert) einen grenzwert, der der steigung der funktion bzw. der tangente im punkt p entspricht. wenn also delta x im differenzenqutienten unendlich klein wird, dann spricht man vom differentialquotienten oder der ersten ableitung der funktion im punkt P.