Differentialen en integralen: Differentialen
Toepassing: foutenanalyse
Het volume \(V\) van een bol met diameter \(D\) wordt gegeven door de formule \(V=\tfrac{1}{6}\pi D^3\). Stel dat de diameter van een bol met een schuifmaat bepaald is op \(D_\mathrm{m}\) en de afleesfout is gelijk aan \({\vartriangle}D\), met andere woorden, de ware waarde voor de diameter \(D_\mathrm{w}\) ligt met grote betrouwbaarheid tussen \(D_\mathrm{m}-{\vartriangle}D\) en \(D_\mathrm{m}+{\vartriangle}D\). Dit leidt tot de volgende afwijking \({\vartriangle}V\) van het ware volume: \[\begin{aligned} {\vartriangle}V &=\tfrac{1}{6}\!\pi\left((D_\mathrm{m}\pm{\vartriangle}D)^3-D_{m}^3\right)\\ &= \tfrac{1}{6}\!\pi\left(\pm 3D_\mathrm{m}^2\cdot{\vartriangle}D+ 3D_\mathrm{m}\cdot({\vartriangle}D)^2\pm ({\vartriangle}D_\mathrm{m})^3\right)\\ &\approx \pm\tfrac{1}{2}\!\pi D_\mathrm{m}^2\cdot {\vartriangle}D, \text{ voor kleine }{\vartriangle}D.\\ \end{aligned}\] Dus kan de absolute fout in de bepaling van het volume van de bol geschat worden op \(V'(D_\mathrm{m})\cdot{\vartriangle}D\).
Meer algemeen geldt (enigszins slordig geformuleerd):
Bij de berekening van een functiewaarde \(f(x_m)\) van een meetresultaat \(x_m\) wordt de onnauwkeurigheid in \(x_m\) vermenigvuldigd met de absolute waarde van de afgeleide \(f'(x_m)\).