ist das Fehlerglied der Näherung, es ist von der Ordnung , d.h., der Fehler ist linear in h, es hängt von der Schrittweite h und der betrachteten Stelle x ab.
Zweipunkte-Differenzenformel ( Vorwärtsformel) :
Zweipunkte-Differenzenformel ( Rückwärtsformel):
Bei obigen Annäherungen vermindert sich der Fehler proportional
zur Verkleinerung der Schrittweite h.
Ist die Schrittweite h zu klein, verfälschen
Rundungsfehler das Ergebnis.
Faustregel für den einfachen Differenzenquotienten:
wobei nmax die Stellenanzahl am Rechner ist. Typisch bei Rechnern ist einfach-genau: , doppelt-genau: .
3-Punkteformel (verbesserte Differenzenformel):
Zweite Ableitung:
Hier ändert sich der Fehler jeweils quadratisch mit h.
Differenzenformeln 4. Ordnung:
Erste Ableitung:
Zweite Ableitung:
Vorgehen bei tabellierten Daten:
a) Differenzenformel 1. Ordnung für schnelle Abschätzungen oder
b) numerische Ausgleichung mit anschließender Differentiation.