Infinitesimales


Das Differential dx ist bei Leibniz zunächst eine beliebige Streckenlänge. Infinitesimal (unendlich klein) wird sie, wenn es darum geht, Regeln zu beweisen. Darüber äußert sich Leibniz in dem grundlegenden Aufsatz von 1684 jedoch nicht.
Erst 1710 gibt er einen Hinweis, wie man auf die Produktregel

d(uv) = udu + vdv

kommen kann. Betrachtet man d(uv) als den Zuwachs der Ordinate von uv, so erhält man:

uv + d(uv)  = (u + du)(v + dv)  = uv + udv + vdu + dudv.

Nun subtrahiert man auf beiden Seiten uv:

d(uv)   = udv + vdu + dudv.

Daraus ergibt sich die Produktregel, wenn dudv = 0 gesetzt wird.
Hier kommt also das Infinitesimale ins Spiel: Weil du unvergleichlich kleiner ist als u und dv unvergleichlich kleiner als v, ist dudv unvergleichlich kleiner als udv und vdu.
 
Bei einfachen Kurven kann man das Differential auf der Grundlage allgemeiner Regeln für das Rechnen mit Differentialen finden.

Beispiel: Quadratische Parabel

Unter Anwendung der Produktregel ergibt sich:

d(x2) = d(xx) = xdx + xdx = 2xdx.