Wir betrachten den Funktionsgraphen der Funktion
und daraus auch nur ein sehr kleines Stückchen: In der oben stehenden Grafik ist das Stückchen
gekennzeichnet. Es ist die Hypothenuse eines winzigen rechtwinkligen Dreieckes mit der Höhe
und der Breite
.
Differentiale wie
,
oder
stehen immer für sehr kleine Zahlen. Physiker und Techniker schreiben daher eine Ableitung
auch als
. Der Bruch
beschreibt dann genau die Steigung von
mit Hilfe dieses kleinen Steigungsdreieckes (
siehe Steigung linearer Funktionen ).
Wir wollen aber die Länge des Funktionsgraphen ausrechnen. Die Länge
können wir in einer guten Näherung einfach mit dem Satz des Pythagoras berechnen:
oder eben
. Denn wenn man das
sehr sehr klein wählt, dann ist keine Krümmung zu erkennen, dann ist
so gerade wie eine lineare Funktion.
Der Funktionsgraph besteht aus unendlich vielen kleinen
's und wenn man die Länge des Funktionsgraphen berechnen will, muss man die Längen dieser
's alle addieren. In der Mathematik geht so etwas mit einem Integral:
Nun wechselt man die Koordinaten von
auf
:
Mit Integral sieht das dann so aus:
also