Aufgabenbeispiele von Algebra-Support

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nur f '(x)=0 lösen (e-Fktn, BF)

Beispiel:

Gegeben ist eine Funktion f mit f(x)= 4 x · e 1 3 x -5 mit ihrer Ableitungsfunktion f '(x)= 4 · 1 · e 1 3 x +4 x · e 1 3 x · 1 3 +0 .

Gib alle x-Werte an, an denen der Graph von f eine waagrechte Tangente hat.

Lösung einblenden

Die x-Werte, an denen der Graph von f eine waagrechte Tangente hat, sind ja einfach die Nullstellen der 1. Ableitungsfunktion.

Um f '(x)=0 lösen zu können, vereinfachen wir erst mal die Ableitungsfunktion f '

f '(x)= 4 · 1 · e 1 3 x +4 x · e 1 3 x · 1 3 +0
= 4 e 1 3 x + 4 3 x · e 1 3 x

Jetzt müssen wir den Exponentialterm ausklammern

= e 1 3 x · ( 4 + 4 3 x )
= e 1 3 x · ( 4 3 x +4 )

Jetzt können f '(x)=0 mit Hilfe des Satzes vom Nullprodukt lösen:

e 1 3 x · ( 4 3 x +4 ) = 0
( 4 3 x +4 ) · e 1 3 x = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

4 3 x +4 = 0 |⋅ 3
3( 4 3 x +4 ) = 0
4x +12 = 0 | -12
4x = -12 |:4
x1 = -3

2. Fall:

e 1 3 x = 0

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Als Lösungsmenge ergibt sich somit:

L={ -3 }

nur f '(x)=0 lösen (e-Fktn)

Beispiel:

Gegeben ist eine Funktion f mit f(x)= 4 ( x -6 ) · e -0,2x +4 mit ihrer Ableitungsfunktion f '(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +4 ( x -6 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0 .

Gib alle x-Werte an, an denen der Graph von f eine waagrechte Tangente hat.

Lösung einblenden

Die x-Werte, an denen der Graph von f eine waagrechte Tangente hat, sind ja einfach die Nullstellen der 1. Ableitungsfunktion.

Um f '(x)=0 lösen zu können, vereinfachen wir erst mal die Ableitungsfunktion f '

f '(x)= 4 · ( 1 +0 ) · e -0,2x +4 ( x -6 ) · e -0,2x · ( -0,2 )+0
= 4 e -0,2x -0,8 ( x -6 ) · e -0,2x

Jetzt müssen wir den Exponentialterm ausklammern

= e -0,2x · ( 4 -0,8( x -6 ) )
= e -0,2x · ( 4 -0,8x +4,8 )
= e -0,2x · ( -0,8x +8,8 )

Jetzt können f '(x)=0 mit Hilfe des Satzes vom Nullprodukt lösen:

e -0,2x · ( -0,8x +8,8 ) = 0
( -0,8x +8,8 ) · e -0,2x = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

-0,8x +8,8 = 0 | -8,8
-0,8x = -8,8 |:(-0,8 )
x1 = 11

2. Fall:

e -0,2x = 0

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Als Lösungsmenge ergibt sich somit:

L={ 11 }