Het differentiequotiënt geeft de gemiddelde verandering van een functie over een bepaald interval aan. Het is de verhouding tussen de verandering in de functiewaarde (vaak de y-waarde) en de verandering in de variabele (vaak de x-waarde) over dat interval. Het wordt ook wel de gemiddelde verandering of de gemiddelde stijging/daling genoemd.
De formule voor het differentiequotiënt voor een functie f(x) op een interval [a,b] is:
ΔxΔy=b−af(b)−f(a)
Hierbij staat:
- Δy voor de verandering in de functiewaarde (de y-coördinaat). Dit is het verschil tussen de functiewaarden op de twee punten: f(b)−f(a).
- Δx voor de verandering in de variabele (de x-coördinaat). Dit is het verschil tussen de x-coördinaten van de twee punten: b−a.
- f(b) voor de functiewaarde op het eindpunt van het interval.
- f(a) voor de functiewaarde op het beginpunt van het interval.
Stappen om het differentiequotiënt te berekenen:
- Bereken de functiewaarde op het eindpunt van het interval: Vul de waarde van b in de functie in om f(b) te vinden.
- Bereken de functiewaarde op het beginpunt van het interval: Vul de waarde van a in de functie in om f(a) te vinden.
- Bereken het verschil in functiewaarden (Δy): Trek f(a) af van f(b).
- Bereken het verschil in de variabele (Δx): Trek a af van b.
- Bereken het differentiequotiënt: Deel Δy door Δx.
Voorbeeld:
Stel, je hebt een kostenformule K=q3−6q2+13q+15, waarbij K in duizenden euro's is en q de productie in duizendtallen. Je wilt het differentiequotiënt berekenen op het interval [4,6].
Hier is:
- De functie f(q)=q3−6q2+13q+15.
- Het interval [a,b] is [4,6], dus a=4 en b=6.
Volg de stappen:
-
Bereken K(6): Vul q=6 in de kostenformule in.
K(6)=(6)3−6(6)2+13(6)+15
K(6)=216−6(36)+78+15
K(6)=216−216+78+15
K(6)=93
-
Bereken K(4): Vul q=4 in de kostenformule in.
K(4)=(4)3−6(4)2+13(4)+15
K(4)=64−6(16)+52+15
K(4)=64−96+52+15
K(4)=35
-
Bereken het verschil in kosten (ΔK):
ΔK=K(6)−K(4)=93−35=58
-
Bereken het verschil in productie (Δq):
Δq=6−4=2
-
Bereken het differentiequotiënt:
Differentiequotiënt = ΔqΔK=258=29
Interpretatie van de eenheid:
Aangezien K in duizenden euro's is en q in duizendtallen, is het differentiequotiënt 29duizend stuksduizend euro. Dit betekent dat de gemiddelde verandering van de kosten 29 euro per stuk is over het interval van 4000 tot 6000 stuks.
Het differentiequotiënt van de kostenformule op het interval [4,6] is dus 29 euro per stuk.