Zentralmatura 2027 · Mathematik (AHS)

Differenzenquotient und Änderungsraten: mittlere und momentane Änderungsrate

Der Differenzenquotient sagt dir, wie stark sich eine Größe in einem Zeitraum im Durchschnitt ändert: die Temperatur eines Sees, der Füllstand eines Tanks, die Körpermasse eines Babys. Der Differenzialquotient macht daraus die Änderung genau zu einem Zeitpunkt. Diese Seite zeigt dir für die Mathe-Matura und für die Klausur in Angewandter Mathematik, wie du beide berechnest, am Graphen abliest und im Sachzusammenhang deutest.

Mathe-Matura (AHS): in allen 5 Haupttermin-Klausuren 2022–2026; Angewandte Mathematik, Teil A: in 5 der 8 Klausuren seit Mai 2024; Teil B HTL 2: in 2 der 8.

In der Klausur

aus den Katalogen des BMB
Was der Katalog jeder Schulform zu diesem Thema sagt, und in welchen Aufgaben der Klausuren es gefragt wurde.
  • Mathe-Matura (AHS)

    • AN 1.1absolute und relative (prozentuelle) Änderungsmaße unterscheiden und angemessen verwenden können
    • AN 1.2den Zusammenhang Differenzenquotient (mittlere Änderungsrate) – Differenzialquotient („momentane“ bzw. lokale Änderungsrate) auf der Grundlage eines intuitiven Grenzwertbegriffs kennen und diese Konzepte (verbal sowie in formaler Schreibweise) auch kontextbezogen anwenden können
    • AN 1.3den Differenzen- und Differenzialquotienten in verschiedenen Kontexten deuten und entsprechende Sachverhalte durch den Differenzen- bzw. Differenzialquotienten beschreiben können

    Gefragt in allen 5 Haupttermin-Klausuren 2022–2026.

    Haupttermin 2026: Aufgaben 13, 14, 15; Haupttermin 2025: Aufgabe 28b1; Haupttermin 2024: Aufgaben 13, 14, 15; Haupttermin 2023: Aufgaben 13, 14, 27b1; Haupttermin 2022: Aufgaben 13, 14, 25b2

    Formelsammlung: ja · Technologie: erlaubt

    Alle Themen dieser KlausurDie FormelsammlungDie Klausur vom Herbsttermin 2026 kostenlos schreiben

  • Angewandte Mathematik (BHS), Teil A

    • Deskriptor 4.2Differenzen- und Differenzialquotient als mittlere bzw. lokale Änderungsraten interpretieren, damit anwendungsbezogen modellieren, rechnen und argumentieren

    Gefragt in 5 der 8 Klausuren seit Mai 2024.

    Herbsttermin 2026: Aufgaben 4c1, 4c2; Herbsttermin 2025: Aufgaben 3c1, 6c1; Wintertermin 2025: Aufgabe 4b1; Herbsttermin 2024: Aufgaben 4a1, 5a2; Haupttermin 2024: Aufgaben 3a1, 6a2, 6a3

    Formelsammlung: ja · Technologie: erlaubt

    Die FormelsammlungDie Klausur vom Herbsttermin 2026 kostenlos schreiben

  • Angewandte Mathematik (HTL 2), Teil B

    • B_T2_4.6in Natur und Technik auftretende Änderungsraten mit dem Differenzialquotienten beschreiben und erklären; Probleme in Anwendungsbereichen mit Differenzialgleichungen des Typs dydx=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} ={}k⋅y k \cdot y bzw. dydx=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} ={}k⋅(r−y) k \cdot (r - y) modellieren und diese lösen; Unterschied zwischen exponentiellem und beschränktem Wachstum anhand der Differenzialgleichung interpretieren und erklären

    Gefragt in 2 der 8 Klausuren seit Mai 2024.

    Wintertermin 2026: Aufgabe 9c2; Wintertermin 2025: Aufgabe 9b1

    Formelsammlung: ja · Technologie: erlaubt

    Alle Themen dieser KlausurDie FormelsammlungDie Klausur vom Herbsttermin 2026 kostenlos schreiben

Gezählt: AHS die Haupttermine 2022–2026, BHS alle Klausuren seit Mai 2024. Eine Klausur zählt, wenn eine Aufgabe das Thema fragt.

Das Wichtigste

was du wissen musst
  • Die absolute Änderung von ff im Intervall [a;b][a; b] ist f(b)−f(a)f(b) - f(a). Die relative (prozentuelle) Änderung ist f(b)−f(a)f(a)\frac{f(b) - f(a)}{f(a)} für f(a)≠0f(a) \neq 0.
  • Der Differenzenquotient von ff in [a;b][a; b] ist f(b)−f(a)b−a\frac{f(b) - f(a)}{b - a} für b≠ab \neq a. Er heißt auch mittlere Änderungsrate und ist die Steigung der Sekante durch die Punkte (a∣f(a))(a \mid f(a)) und (b∣f(b))(b \mid f(b)).
  • Der Differenzialquotient von ff an der Stelle xx ist f′(x)=f'(x) ={}lim⁡Δx→0f(x+Δx)−f(x)Δx \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x}. Er heißt auch lokale oder momentane Änderungsrate und ist die Steigung der Tangente an der Stelle xx.
  • Die Einheit einer Änderungsrate ist „Einheit von ff pro Einheit von xx“, zum Beispiel °C pro Stunde, Liter pro Minute oder m/s. Die Einheit gehört zur Antwort und hilft beim Deuten.
  • Eine absolute Änderung hat die Einheit von ff, eine relative Änderung hat keine Einheit und wird meist in Prozent angegeben, eine Änderungsrate hat die Einheit „pro Zeit“. Verwechsle die drei nicht.
  • Der Differenzenquotient nähert sich dem Differenzialquotienten an, wenn das Intervall immer kleiner wird: Die Sekante wird zur Tangente.

Die Mathematik-Klausur der AHS dauert 270 Minuten und hat 36 Punkte. Du darfst die freigegebene Formelsammlung und deine Technologie verwenden, etwa einen grafikfähigen Taschenrechner oder eine Software mit den vorgeschriebenen Funktionen.

Die Klausur in Angewandter Mathematik dauert 270 Minuten und hat 42 Punkte, in Teil A und Teil B. Eine Rechnung zählt nur mit nachvollziehbarem Rechenansatz oder dokumentiertem Technologieeinsatz. Erlaubt sind die Formelsammlung und deine Technologie.

So gehst du vor

Schritt für Schritt
  1. 1.Intervall und Größen lesen

    Lies ab, welche Größe sich ändert, in welchem Intervall [a;b][a; b] du sie betrachtest und in welchen Einheiten xx und f(x)f(x) gemessen werden. Bei Uhrzeiten rechnest du zuerst in eine Dezimalzahl um: 15:30 Uhr ist t=15,5t = 15{,}5.
  2. 2.Funktionswerte bestimmen

    Berechne oder lies f(a)f(a) und f(b)f(b) ab: aus der Funktionsgleichung, einer Tabelle oder dem Graphen.
  3. 3.Den Differenzenquotienten bilden

    Rechne f(b)−f(a)b−a\frac{f(b) - f(a)}{b - a}: Funktionswert hinten minus vorne, durch Zeitpunkt hinten minus vorne. Ein negatives Ergebnis heißt: im Mittel Abnahme.
  4. 4.Die lokale Rate bestimmen

    Für die Änderungsrate zu einem Zeitpunkt leitest du ab und setzt ein, oder du berechnest f′f' mit Technologie. Am Graphen legst du die Tangente an und bestimmst ihre Steigung mit einem Steigungsdreieck.
  5. 5.Im Kontext deuten

    Formuliere das Ergebnis in einem Satz mit Einheit: „Im Zeitraum von … bis … ändert sich … im Mittel um … pro …“ oder „Zum Zeitpunkt … ändert sich … momentan um … pro …“.

Beispiele

Versuch es zuerst selbst und vergleiche dann mit dem Lösungsweg.
  1. 1.Mittlere Änderungsraten aus Messwerten

    Die Höhe einer Sonnenblume wird gemessen: Nach 10 Tagen ist sie 18 cm hoch, nach 24 Tagen 60 cm und nach 40 Tagen 140 cm. Berechne die mittlere Änderungsrate der Höhe in [10;24][10; 24] und in [24;40][24; 40]. In welchem Abschnitt wächst die Pflanze im Mittel schneller?
  2. 2.Vom Differenzenquotienten zum Differenzialquotienten

    Der Ladezustand eines Akkus in Prozent wird für 0≤t≤40 \leq t \leq 4 durch L(t)=L(t) ={}5+ 5 +{}35⋅t− 35 \cdot t -{}5⋅t2 5 \cdot t^2 beschrieben (tt in Stunden). Berechne die mittleren Änderungsraten in [3;3,5][3; 3{,}5], [3;3,1][3; 3{,}1] und [3;3,01][3; 3{,}01] und bestimme damit die momentane Änderungsrate zum Zeitpunkt t=3t = 3.
  3. 3.Einen Differenzenquotienten deuten

    N(t)N(t) ist die Anzahl der Nutzerinnen und Nutzer einer App in Tausend, tt in Monaten seit dem Start. Es gilt N(10)−N(4)10−4=\frac{N(10) - N(4)}{10 - 4} ={}2,5 2{,}5. Deute diese Aussage im Kontext und gib an, um wie viel die Nutzerzahl insgesamt zugenommen hat.
  4. 4.Die lokale Änderungsrate mit Technologie

    Die Konzentration eines Wirkstoffs im Blut wird durch c(t)=c(t) ={}2⋅e0,3⋅t 2 \cdot \mathrm{e}^{0{,}3 \cdot t} beschrieben (tt in Stunden, c(t)c(t) in mg/L). Bestimme die momentane Änderungsrate zum Zeitpunkt t=4t = 4 und dokumentiere den Technologieeinsatz.

Eine Aufgabe aus der Zentralmatura

eine echte Maturaaufgabe
So steht die Aufgabe in der Klausur, mit dem Text der Aufgabe darüber. Versuch sie zuerst selbst, bevor du den Lösungsweg öffnest.
ZentralmaturaAHS

Zentralmatura Mathematik (AHS) — Herbsttermin 2025/26 (22. September 2026)

Aufgabe 14

Wassertemperatur Während eines Sommertags wird die Wassertemperatur eines Sees an einer bestimmten Stelle gemessen. Die Funktion T ⁣:[0;24]→RT\colon [0; 24] \to \mathbb{R} gibt modellhaft die Wassertemperatur des Sees an dieser Stelle in Abhängigkeit von der Zeit tt an (tt in h mit t=0t = 0 für 0:00 Uhr, T(t)T(t) in °C). Stellen Sie einen Term zur Berechnung der mittleren Änderungsrate der Wassertemperatur (in °C/h) im Zeitraum von 12:00 Uhr bis 15:30 Uhr auf.

Datenquelle: Bundesministerium für Bildung — Zentralmatura, Mathematik (AHS), Herbsttermin 2025/26 (22. September 2026), Aufgabe 14 — matura.gv.at, CC BY 4.0 · Die Klausur auf matura.gv.at · Die ganze Klausur kostenlos schreiben

Je nach Schulform und Cluster

AHS, Teil A, Teil B

Angewandte Mathematik (BHS), Teil A

In Teil A, den alle Cluster der BHS schreiben, nennt der Kompetenzkatalog unter Deskriptor 4.2: den Differenzen- und den Differenzialquotienten als mittlere bzw. lokale Änderungsrate interpretieren, damit anwendungsbezogen modellieren, rechnen und argumentieren. Der Kommentar stellt klar: „Hier geht es nicht um das Bestimmen der Grenzwerte von Differenzenquotienten.“ Du musst also keinen Grenzwert ausrechnen, aber eine Änderungsrate am Graphen ablesen und deuten können. In Teil A zählt eine Rechnung nur mit nachvollziehbarem Rechenansatz.

Angewandte Mathematik (HTL 2)

In Teil B der HTL 2 kommt die Verbindung zu den Differenzialgleichungen dazu (B_T2_4.6): Änderungsraten in Natur und Technik mit dem Differenzialquotienten beschreiben und erklären. Eine Aussage wie „die Änderungsrate ist proportional zum Bestand“ wird dort zur Gleichung dydx=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x} ={}k⋅y k \cdot y. Wie du so eine Gleichung aufstellst und löst, steht auf der Seite zu den Differenzialgleichungen.

Teste dich selbst

gleich auswerten
Wähle oder tippe deine Antwort und werte sie gleich aus: der Lösungsweg erscheint unter der Aufgabe.
AHS

Aufgabe 1.

Gegeben ist die Funktion ff mit f(x)=f(x) ={}2⋅x2−3 2 \cdot x^2 - 3. Berechne den Differenzenquotienten von ff im Intervall [1;4][1; 4].

Aufgabe für diese Seite — Lösungsweg von Kleksa.

BHS Teil A

Aufgabe 2.

Der Inhalt eines Tanks in Litern zum Zeitpunkt tt in Minuten wird durch die Funktion VV beschrieben. Es gilt V(12)−V(4)12−4=\frac{V(12) - V(4)}{12 - 4} ={}−6 -6. Kreuze die zutreffende Aussage an.

Aufgabe für diese Seite — Lösungsweg von Kleksa.

AHS

Aufgabe 3.

Gegeben ist die Funktion ff mit f(x)=x2f(x) = x^2. Kreuze die beiden zutreffenden Aussagen an.

Wähle höchstens 2

Aufgabe für diese Seite — Lösungsweg von Kleksa.

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Typische Fehler

wo Punkte verloren gehen
  • Den Differenzenquotienten ohne Nenner schreiben. f(b)−f(a)f(b) - f(a) ist nur die absolute Änderung; erst durch b−ab - a wird daraus die Änderung pro Zeiteinheit.
  • Uhrzeiten falsch umrechnen. 15:30 Uhr ist t=15,5t = 15{,}5, nicht 15,3015{,}30, und von 12:00 Uhr bis 15:30 Uhr vergehen 3,53{,}5 Stunden, nicht 3,303{,}30.
  • Hinten und vorne vertauschen. Rechnest du im Zähler f(a)−f(b)f(a) - f(b) und im Nenner b−ab - a, stimmt das Vorzeichen nicht.
  • Mittlere und momentane Rate verwechseln. Der Differenzenquotient gilt für ein ganzes Intervall, der Differenzialquotient für eine einzelne Stelle.
  • Die Einheit weglassen. „2,5“ allein sagt nichts; „2,5 Tausend Nutzerinnen und Nutzer pro Monat“ ist eine Antwort.

Merk dir

  • Differenzenquotient = mittlere Änderungsrate = Sekantensteigung: f(b)−f(a)b−a\frac{f(b) - f(a)}{b - a}.
  • Differenzialquotient = lokale Änderungsrate = Tangentensteigung: f′(x)f'(x).
  • Einheit: Einheit von ff pro Einheit von xx.
  • Uhrzeit in Dezimalstunden umrechnen: 15:30 Uhr ist 15,515{,}5.
  • Vorzeichen minus heißt: im Mittel bzw. momentan eine Abnahme.

Häufige Fragen

  1. 1.Was ist der Unterschied zwischen Differenzenquotient und Differenzialquotient?+
    Antwort:Der Differenzenquotient gehört zu einem Intervall [a;b][a; b] und beschreibt die mittlere Änderung: Er ist die Steigung der Sekante. Der Differenzialquotient gehört zu einer einzigen Stelle und beschreibt die momentane Änderung: Er ist die Steigung der Tangente und wird als Grenzwert der Differenzenquotienten gebildet, wenn das Intervall immer kleiner wird. Praktisch berechnest du ihn als Ableitung f′(x)f'(x).
  2. 2.Wie deute ich einen Differenzenquotienten im Kontext?+
    Antwort:Formuliere einen Satz mit Intervall, Größe, Betrag und Einheit: „Im Zeitraum von 4 bis 10 Monaten nimmt die Nutzerzahl im Mittel um 2,5 Tausend pro Monat zu.“ Das Wort „im Mittel“ ist wichtig, denn der Wert sagt nichts darüber, wie schnell die Zunahme zu einem bestimmten Zeitpunkt war. Das Vorzeichen entscheidet zwischen Zunahme und Abnahme.
  3. 3.Wie lese ich die momentane Änderungsrate aus einem Graphen ab?+
    Antwort:Lege an der gesuchten Stelle die Tangente an den Graphen und wähle ein möglichst großes Steigungsdreieck auf dieser Geraden. Die Steigung ist die senkrechte Seite durch die waagrechte Seite, mit den Einheiten der Achsen. Weil das Anlegen der Tangente nur eine Schätzung ist, erwartet das Korrekturheft bei solchen Aufgaben einen Toleranzbereich und keinen einzelnen Wert.
  4. 4.Muss ich den Grenzwert eines Differenzenquotienten selbst ausrechnen?+
    Antwort:In der AHS-Klausur ist der Grenzwertbegriff intuitiv gemeint (AN 1.2), in Teil A der BHS schließt der Kommentar zu Deskriptor 4.2 das Bestimmen von Grenzwerten ausdrücklich aus. Du brauchst die Idee „Sekante wird zur Tangente“ und die Ableitungsregeln, mit denen du den Differenzialquotienten einer Funktion ausrechnest, aber keine Grenzwertrechnung.
  5. 5.Steht der Differenzenquotient in der Formelsammlung?+
    Antwort:Ja: Kapitel 14 „Änderungsmaße“ auf Seite 11 der Formelsammlung nennt die absolute und die relative Änderung, den Differenzenquotienten als mittlere Änderungsrate und den Differenzialquotienten als lokale bzw. „momentane“ Änderungsrate. Was die Werte in einem Sachzusammenhang bedeuten, steht dort nicht, das musst du selbst formulieren.
  6. 6.Was ist der Unterschied zwischen relativer Änderung und Änderungsrate?+
    Antwort:Die relative Änderung f(b)−f(a)f(a)\frac{f(b) - f(a)}{f(a)} ist eine Verhältniszahl ohne Einheit, die du als Prozentwert angibst, etwa „um 25 % mehr“. Die Änderungsrate f(b)−f(a)b−a\frac{f(b) - f(a)}{b - a} hat die Einheit „pro Zeiteinheit“, etwa „5 cm pro Tag“. Zu einer Aufgabe gehört meist nur eines von beiden, lies also genau, was gefragt ist.
  7. 7.Darf ich Differenzenquotient und Ableitung mit Technologie berechnen?+
    Antwort:Ja. Der Katalog der AHS hält fest, dass mit elektronischen Hilfsmitteln auch Differenzen- und Differenzialquotienten beliebiger differenzierbarer Funktionen berechenbar sind. Schreibe dann auf, welche Funktion du mit welchen Eingaben verwendet hast, etwa „Differenzialquotient von c(t)=c(t) ={}2⋅e0,3⋅t 2 \cdot \mathrm{e}^{0{,}3 \cdot t} an der Stelle t=4t = 4“. Bei der BHS zählt eine Rechnung nur mit nachvollziehbarem Rechenansatz oder dokumentiertem Technologieeinsatz.

Zum Schluss.

Schreib kostenlos die Klausur vom Herbsttermin 2026 — 270 Minuten, mit Auswertung