Aufgabenbeispiele von mit Parameter

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Ableiten mit Parameter

Beispiel:

Berechne die Ableitung von f mit ft(x)= 3 x 3 · e - t x und vereinfache:

Lösung einblenden

f(x)= 3 x 3 · e - t x

f'(x)= 9 x 2 · e - t x + 3 x 3 · e - t x · ( - t )

= 9 x 2 · e - t x + 3 x 3 · ( - t e - t x )

= 9 x 2 · e - t x -3 t x 3 · e - t x

= e - t x · ( -3 t x 3 +9 x 2 )

= ( -3 t x 3 +9 x 2 ) · e - t x

Ableiten mit Parameter (BF)

Beispiel:

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

Lösung einblenden

f(x)= t e -2 t x +3

f'(x)= t e -2 t x +3 · ( -2 t )

= -2 t 2 e -2 t x +3

gegeb. Tangentensteigung (BF)

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= 5 e - t x - t +5x im Punkt B(-1|f(-1)) parallel zur Gerade y= - 5 2 x +6 ?

Lösung einblenden

Um die Tangentensteigung zu bestimmen, leiten wir die Funktion erst einmal ab:

f(x)= 5 e - t x - t +5x

f'(x)= 5 e - t x - t · ( - t ) +5

= -5 t e - t x - t +5

In diese Ableitung setzen wir x=-1 ein:

f'(-1)= -5 t e - t ( -1 ) - t +5 = -5t +5

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= - 5 2 x+6 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(-1)= -5t +5 soll gleich - 5 2 sein.

Dazu lösen wir die Gleichung -5t +5 = - 5 2 nach t auf.

-5t +5 = - 5 2 | -5
-5t = - 15 2 |:(-5 )
t = 3 2 = 1.5

Für t= 3 2 ist also die Tangente parallel zu der gegebenen Gerade.

t-Wert bestimmen, dass f'(x0)=y0

Beispiel:

Für welche t ist die Tangente von f mit ft(x)= ( x +3 ) · e - t x im Punkt B(0|f(0)) parallel zur Gerade y= - 13 2 x +7 ?
Gib alle Möglichkeiten für t an.

Lösung einblenden

Um die Tangentensteigung zu bestimmen, leiten wir die Funktion erst einmal ab:

f(x)= ( x +3 ) · e - t x

f'(x)= ( 1 +0 ) · e - t x + ( x +3 ) · e - t x · ( - t )

= e - t x + ( x +3 ) · ( - t e - t x )

= e - t x - t ( x +3 ) · e - t x

= e - t x · ( 1 - t x -3 t )

= e - t x · ( - t x + ( -3t +1 ) )

= ( - t x + ( -3t +1 ) ) · e - t x

In diese Ableitung setzen wir x=0 ein:

f'(0) = e - t 0 - t · ( 0 +3 ) · e - t 0 = 1 -3 t = -3t +1

Damit die Tangente parallel zur Geraden y= - 13 2 x+7 wird, müssen die Steigungen gleich sein,
also f'(0)= -3t +1 soll gleich - 13 2 sein.
Dazu lösen wir die Gleichung -3t +1 = - 13 2 nach t auf.

-3t +1 = - 13 2 | -1
-3t = - 15 2 |:(-3 )
t = 5 2 = 2.5

Für t= 5 2 ist also die Tangente parallel zu der gegebenen Gerade.