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Fachbereich Mathematik / Informatik

  Computeralgebra in Lehre, Ausbildung und Weiterbildung : Kloster Schöntal 4. 4. 2002

  

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Zur Qualität von Java-Applets am Beispiel Differentiation

 

Ralf Schaper

Material zum Vortrag bei der Tagung 

Computeralgebra in Lehre, Ausbildung und Weiterbildung im Kloster Schöntal am 4. 4. 2002 

Applets zur geometrischen Motivation der Ableitung

Applets mit den Graphen von Funktion und Ableitungsfunktion

Applet zur Einübung von Ableitungsregeln

Applet zu Taylorapproximationen

Applet zur numerischen Approximation des Graphen der Ableitungsfunktion

Applet zu Anwendungen und Humor

 

Weitere Hinweise

 

Applets zur geometrischen Motivation der Ableitung

Sekanten- und Tangentensteigung
MathePrisma, Uni Wuppertal
Eingabemöglichkeiten:
x0 = 1 x1 mit Schieberegler [a, b] = [-1.8,1.8]  f(x) := x2
Benutzungshinweise vorhanden
Applet ist eingebaut in Text, hat kleine Kontrollfrage; die Seite hat weitere Applets und verweist auf ähnliche Seiten 
des Projekts MathePrisma

Wenn Sie über das Inhaltverzeichnis zum Stichwort Ableitung von MathePrisma auf die gute vorherige bzw. nach folgende Seite wollen, 
müssen Sie auf der unteren Leiste des Inhaltsverzeichnisses "Ableitung 1" bzw. "Ableitung 3" anklicken. 
In dem Inhaltsverzeichnis finden Sie auch Links zu weiteren Seiten zum Thema Differentiation.

  

Sekanten- und Tangentensteigung
Walter Fendt
Eingabemöglichkeiten:
x0, x1 mit Schiebereglern bzw. durch Anklicken der Punkte f(x) := x2
Benutzungshinweise vorhanden
Siehe auch: 1. und 2. Ableitungsfunktion

Dieses Applet ist auch von www.mathematik.ch übernommen worden: Sekanten- und Tangentensteigung

 

Differenzieren 1
Mathe Online
Benutzungshinweise:
Ein Applet zur Definition der Ableitung kann durch Anklicken eines Fensters der aufgerufenen Seite aktiviert werden.
Über einen Schieberegler kann bei voreingestellter Funktion Tangente und ein Steigungsdreieck gezeichnet werden.
Didaktische Hinweise und Hilfen können aktiviert werden.

Die Seite bietet auch Möglichkeiten Applets zu "Ableitungs Puzzles" zu aktivieren.

Die Seite wird auch als Differenzieren 1 von www.mathematik.ch angeboten.
Leicht abgewandelt wird die Seite als "Zur Definition der Ableitung" auch von der Bettina von Arnim Gesamtschule Lehnin angeboten

 

SecantTangent Applet  
Department of Mathematics and Computer Science, Hobart and Williams College
Eingabemöglichkeiten:
(x0, f(x0)), (x1, f(x1)) durch Anklicken
Definitions- und Zielbereich durch Eingabe in Fenster
Funktionen durch Eingabe des Funktionsterms
Numerisch werden angegeben: Secant Slope, Tangent Slope

Gute Beschreibung und Dokumentation

Das Applet ist am 23.7.2002 ohne erkennbaren Hinweis der Quelle 
auch unter emath-applet: Tangente (rot) und Sekante (grün) einer "Firma" emath.de zu finden.

Siehe auch: Derivatives Applet

 

Secant Line and Tangent Line  
International Education Software
Eingabemöglichkeiten:
x0 durch Eingabefenster, x1 durch Anklicken
Benutzungshinweise sind angegeben


Siehe auch Surfing(Derivatives)

 

Differentiation   
Mathematics Department University Texas
Eingabemöglichkeiten:
P, Q durch Anklicken
knappe Benutzungshinweise im Begleittext, dort auch Link zum Applet
Steigungsdreieck für f(x) := - x sin(x)/2

 

Differentials and differences
Douglas N. Arnold
Eingabemöglichkeiten:
Geschwindigkeit über Mouse-Tasten
Benutzungshinweise gering
"Funktionenmikroskop" für Steigungsdreieck bei f(x) := x2 für x0 = 0.3.

 

Derivatives Applet 
Department of Mathematics and Computer Science, Hobart and Williams College  
Eingabemöglichkeiten:
Definitions- und Zielbereich durch Eingabe in Fenster,
Funktionen durch Eingabe des Funktionsterms, Argument x0 durch Fenster oder Schieberegler.
Numerisch werden angegeben: f(x0), f'(x0);
symbolisch f',
gezeigt werden Graph von f und f'.

Gute Beschreibung und Dokumentation

 

Surfing (Derivatives)
International Education Software
Eingabemöglichkeiten:
x0 durch Anklicken des Punktes
"A man is riding on the surf. We set f(x) as the curve of the wave . Observe the slope of the surfbord. 
The trace of the slope is the derivative of f(x)."

 

One-sided derivative  
International Education Software
Eingabemöglichkeiten:
x1 durch Anklickenfest
"Zusammengesetzte" Funktion, die an einer Stelle nicht differenzierbar ist

 

Applet zur Einübung von Ableitungsregeln
Ableitung (Regeln 1)
MathePrisma, Uni Wuppertal
Eingabemöglichkeiten:
f(x) := a x3 + b x2 + c x + d, Variation der Koeffizienten a, b, c, d mit  Schiebereglern
Es werden die Graphen der Funktion und der Ableitung gezeigt.
Da einzelne Koeffizienten des Polynoms mit einem Schieberegler variiert werden können, 
wird die Änderung des bzw. der Einfluss auf den Graphen gut sichtbar.

Siehe auch Ableitung (Regeln 2)

Inhaltverzeichnis zum Stichwort Ableitung von MathePrisma

 

Applets mit den Graphen von Funktion und Ableitungsfunktion
Ableitung (Regeln 2)
MathePrisma, Uni Wuppertal
Eingabemöglichkeiten:
x0 mit Schieberegler
Für sin, cos, tan, exp, ln kann im Applet jeweils der Graph von f und f' erzeugt werden.

Siehe auch Ableitung (Regeln 1)

Inhaltverzeichnis zum Stichwort Ableitung von MathePrisma.

 

1. und 2. Ableitungsfunktion
Walter Fendt
Eingabemöglichkeiten:
[a, b] , ymin durch Fenster  f durch Funktionsterm in Fenster       Graphen von f, f', f''
Für verschiedene eingebbare Funktionen f  können die die Graphen von f, f', f'' wahlweise angezeigt werden

Das Applet wird auch von www.mathematik.ch als 1. und 2. Ableitungsfunktion gezeigt.

 

Derivative of y = x2
Derivative of the Sine
Derivative of Trigonometric Functions
Derivative of Exponential Functions

Second Derivative of y = xn
Second Derivative of Trigonometric Functions 
Second Derivative of Exponential Functions
 
International Education Software
Alle Applets nach dem gleichen Strickmuster, teilweise sehr undurchsichtig bzw. grafisch verwirrend, 
z.B. wachsen Funktionsgraphen von einem Fenster in ein zweites, das nicht "zuständig" ist.
Second Derivative of Trigonometric Functions 
ist würdig in der taz als Beispiel für eine der wirrsten Grafiken aufgenommen zu werden

 

Derivatives of a Function 
Differentiation Tutor
Steven Tschantz
Eingabemöglichkeiten:
Funktionsterme
Es wird schrittweise differenziert unter Angabe der Differentiationsregeln

Siehe auch: 
Tools for Computing Limits and Derivatives 
Evaluating Derivatives

 

Step by Step Differentiation
Wolfram Research Inc.
Eingabemöglichkeiten: Funktionsterme
Es wird schrittweise differenziert unter Angabe der Differentiationsregeln

 

Applet zu Taylorapproximationen

Taylor Approximation Plotter
MathPlotter
Eingabemöglichkeiten:
Ein auf webMathematica aufbauendes Applet mit sehr vielen Eingabemöglichkeiten 
insbesondere zur Gestaltung der Grafik,  allerdings nur in Mathematica-Syntax!
Keine Benutzungshinweise
Es werden die Taylor-Approximationen gewählter Ordnung grafisch und symbolisch angezeigt.

Der Definitionsbereich wird dabei nicht berücksichtigt. Beispiel:
f[x] := Abs[Sin[x]] im Intervall [0.5,1] mit "Approximation near 0.6" . Beachte Unterzeile mit u.a. Abs'[...] .

 

Applet zur numerischen Approximation des Graphen der Ableitungsfunktion   

Steigung : Numerische Verfahren der Analysis
EducETH.ch
Eingabemöglichkeiten:
Es können folgende "Funktionen" gewählt werden: "sin, cos, 1/x, exp(x), x/2 - sin(x)/2, exp(-x), x, 1".

Punktweise werden Steigungen des gewählten Funktionsgraphen in ein zweites Fenster übertragen. 
Dort kann ein Polygonzug als Approximation des Graphen der Ableitungsfunktion erstellt werden.

Benutzungshinweise sind vorhanden.
Beachtenswert, unkonventionell.

 

Applet zu Anwendungen und Humor
Random Bicycle Tracks
"If you came across a set of bicycle tracks in the mud, could you determine which way the bicycle was going 
simply by examining the tracks? Sherlock Holmes goofed with this problem."

 

Weitere Hinweise

Siehe auch
Mathematik im Internet : Ableitungen 

Eingangsseite Mathematik im Internet 

 

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