2.18
Die Linearisierung vereinfacht komplexe, nichtlineare Funktionen, indem sie durch lineare Modelle in der Nähe von Referenzpunkten ersetzt wird.
Betrachten wir zum Beispiel eine Quadratwurzelfunktion, deren Wert bei einer Eingabe von 4 einen Ausgang von 2 ergibt. Diese Eingabe dient als Bezugspunkt. Aber wenn die Eingabe 4.1 ist, ist die Quadratwurzelfunktion schwer genau zu berechnen.
In solchen Fällen nähert sich die Linearisierung der Funktion nahe einem Referenzpunkt an, indem sie die Tangentiallinie an diesem Punkt verwendet. Diese Tangentiallinie wird durch den Wert der Funktion am Referenzpunkt plus das Produkt ihrer Ableitung am Bezugspunkt und die kleine Änderung (x−a) daraus definiert.
Um den Wert bei x gleich 4,1 zu approximieren, wird dieser Tangentialausdruck verwendet.
Zuerst werden der Wert der Funktion und ihre Ableitung in a berechnet. Dann wird der Unterschied zwischen x und a gefunden.
Die Kombination dieser drei Terme ergibt einen ungefähren Wert.
Diese Schätzung entspricht der tatsächlichen Quadratwurzel von 4,1 sehr genau, mit minimalem Unterschied. Sie dient als einfaches Beispiel dafür, wie die Methode der Linearisierung und Näherung funktioniert, wenn Funktionen zu kompliziert sind, um sie genau zu bewerten.
Die Linearisierung ist eine mathematische Methode, mit der komplexe, nicht lineare Funktionen in der Umgebung eines gewählten Referenzpunktes durch ei…
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