Aufgabenbeispiele von Summenregel

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Summenregel (einfach)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 5 + x 3 + x 2 + x +1 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 5 + x 3 + x 2 + x +1

f'(x)= 5 x 4 +3 x 2 +2x +1 +0

= 5 x 4 +3 x 2 +2x +1

Ableiten mit x im Nenner (ohne sin)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= x 2 + 3 2 x 2 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= x 2 + 3 2 x 2

= x 2 + 3 2 x -2

=> f'(x) = 2x -3 x -3

f'(x)= 2x - 3 x 3

Ableiten mit Wurzeln (ohne sin)

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit f(x)= -4 x 3 +4 x 3 und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= -4 x 3 +4 x 3

= -4 x 3 +4 x 1 3

=> f'(x) = -12 x 2 + 4 3 x - 2 3

f'(x)= -12 x 2 + 4 3 ( x 3 ) 2

Stelle mit f'(x)=c finden (Bruch im Exp.)

Beispiel:

Bestimme alle Stellen, an denen die Tangente an den Graph der Funktion f mit f(x)= 2 3 ( x ) 3 -4 parallel zur Geraden y = 4x +4 ist.

Falls mehrere Lösungen existieren, diese bitte mit Semikolon (;) trennen.

Lösung einblenden

Die Gerade y = 4x +4 hat als Steigung m = 4 und als y-Achsenabschnitt c = 4 .

Wenn nun an einer Stelle x die Tangente an den Graph von f parallel zur gegebenen Geraden sein soll, müssen ihre Steigungen gleich sein. Es muss also f '(x) = m = 4 gelten.

Zuerst leiten wir mal f(x) ab:

f(x)= 2 3 ( x ) 3 -4

= 2 3 x 3 2 -4

=> f'(x) = x 1 2 +0

f'(x)= x +0

= x

Diese Ableitung muss ja = 4 sein, also setzen wir x +0 = 4.

x = 4 |(⋅)2 (Vorsicht: evtl. Vergrößerung der Lösungsmenge)
x = 4 2
x = 16

Beim Quadrieren oben haben wir eventuel die Lösungesmenge vergrößert.
Deswegen müssen wir jetzt bei allen Lösungen eine Probe machen, ob sie auch wirklich Lösungen sind.

Probe für x = 16

Linke Seite:

x = 16 in x

= 16

= 4

Rechte Seite:

x = 16 in 4

= 4

Also 4 = 4

x = 16 ist somit eine Lösung !

L={ 16 }

Zur Probe, ob wir uns verrechnet haben, können wir die Lösung(en) jetzt in die Ableitung einsetzen:

f '( 16 ) = 16 +0 = 4